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Batterie - Coggle Diagram
Batterie
Fabrication à l'échelle laboratoire
Etape 4 : Découpage des électrodes
Etape 5 : Assemblage, remplissage d'électrolyte et scellage
Etape 3 : Calendrage des électrodes
Etape 6 : Formation
Etape 2 : Réalisation des électrodes
Etape 1 : Réalisation de l'encre conductrice
Challenges techniques
Autonomie
Durée de vie
Sécurité
Coût et approvisionnement des matériaux
Points de charge
Recyclage des batteries et des matériaux
Principe de fonctionnement batterie Li-ion
Batterie catégorisée en décharge
2 électrodes
Cathode
LCO
Avantage
Bonne densité d'énergie
Puissance (liée à la vitesse de charge qui est un fort enjeu)
Inconvénient
Nombre de cycles < 500 cycles => Faible longévité
Sécurité
Coût
LFP
Avantage
Nb de cycle > 2000
Fer abondant et faible coût
Sécurité
Inconvénient
Densité d'énergie
Poids
Performance à basse température
Peu de fournisseurs
Puissance
Recyclabilité
NMC (622 + utilisé)
Avantage
Densité d'énergie meilleur
stable à BT
Puissance (l'anode devient limitante et non la cathode)
Recyclabilité
Forte demande
Inconvénient
Coût
Sécurité
Approvisionnement Ni et Co
Anode
Silicium
Avantage
Densité d'énergie x10
Charge rapide
Inconvénient
Forte expansion (détruite si on ne fait rien aux 1ères décharges/ recharges)
Durée de vie (liée à l'expansion)
Stabilité
Carbone (graphite)
Avantage
Densité d'énergie
Charge rapide (dépend de la tortuosité)
Durée de vie
Bas potentiel de lithiation
Inconvénient
faible expansion volumoique
En recharge cathode et anode positions inversées
Ratio receveur/donneur > 0
Electrolyte
permet la séparation des 2 électrodes (évite les court-circuits)
assure la circulation des ions
plusieurs formes
cylindrique
prismatique
pouch (format poche)
Technologies passées
Plomb -acide
Utilisations
Alarmes, éclairages
Batterie de véhicule essence
Inconvénients majeurs
Toxicité
Faible densité d'énergie
Nickel-Cadmium (oxydoréduction réversible)
Utilisations
Aéronautique, spatial, militaire
Télécommunications
Inconvénients majeurs
Faible densité d'énergie
Toxicité
Nickel-métal hydrure
Utilisations
très utilisées dans les stockage "portatif" (piles AA, AAA...)
Batteries de véhicules hybrides
Inconvénients majeurs
Faible densité
Faible durée de vie
Technologies futures
Avancées majeures
Lithium-polymère et lithium métallique
Batterie tout solide
Post Li-Ion
Lithium/ Soufre
Lithium/Air
Technologies parallèles
Sodium-ion
Supercondensateur
Paysage industriel actuel des batteries pour véhicules électriques
Nouvelles législations sur les voitures thermiques (fin de la vente de celle-ci bientôt)
Principaux fabricants de batteries Li-ion proviennent de l'Asie
Nombreux projets se dvlp en Europe