LG Chem Réinvente la Sécurité des Batteries de Voitures Électriques avec un Matériau Anti-Incendie Innovant
Publié par L'équipe dans Actualités le 04/10/2024 à 10:32
Les incendies très dangereux des batteries de voitures électriques refont surface avec le passage de l'ouragan Helene dans le sud-est des États-Unis. En effet, la combinaison néfaste d'orages torrentiels et de la chimie des batteries a provoqué de nombreux dégâts aux habitations et la destruction de dizaines de voitures électriques. Certaines d'entre elles ont pris feu sans être branchées.
Et ce n'est que le dernier exemple de ce qui peut se produire. Pour éviter cela, le constructeur sud-coréen LG Chem (qui fournit des batteries à Tesla, Ford et d'autres grands constructeurs de voitures électriques) affirme avoir développé un matériau capable de stopper les incendies de batteries avant qu'ils ne se déclarent, voire de les éteindre après.
« Une résistance maximale 1 000 fois supérieure à celle des températures normales »
Dans un article publié dans la revue scientifique Nature Communications, LG Chem décrit son invention comme une « couche de sécurité renforcée » pour la batterie. Développé en collaboration avec une équipe d'ingénieurs de l'Université de technologie des batteries de Pohang (Corée du Sud), ce matériau est placé à l'intérieur de la batterie pour prévenir les éventuelles fuites thermiques.
Plus précisément, cette « couche de sécurité renforcée » se situe entre la cathode et le collecteur de courant et présente une épaisseur micrométrique de matériau composite. Ce dernier modifie sa structure moléculaire lorsque la température dépasse la plage normale de 90 °C à 130 °C.
« Cela augmente considérablement la résistance électrique de la couche de 5 000 ohms par degré Celsius, atteignant une résistance maximale 1 000 fois supérieure à celle des températures de fonctionnement normales. »
Source : Nature Communications (Nat Commun), ISSN 2041-1723 (en ligne)
Cela permet d'isoler la cathode et l'anode, dont le contact est l'une des principales causes des incendies de batteries. De plus, ces changements chimiques sont réversibles : lorsque la température de la batterie revient à la normale, la surchauffe n'affecte donc pas la durée de vie de la batterie.
En résumé, il s'agit d'une fine couche qui interrompt chimiquement le circuit de la batterie et protège ses composants les plus réactifs en cas de surchauffe, pour éviter un embrasement incontrôlé. Lors des premiers tests, LG Chem affirme que « l’ajout du matériau a considérablement réduit le risque d'incendie et a même provoqué l'extinction rapide des flammes. »
Selon les résultats publiés par LG Chem, « les batteries conventionnelles au lithium-oxyde de cobalt prenaient feu dans 84 % des cas, tandis que les batteries au nickel-cobalt-manganèse prenaient toujours feu lorsqu'elles étaient soumises à des tests de chute de poids de 10 kg. » Cependant, dans les batteries équipées de la « couche renforcée » développée par LG, la probabilité d'incendie des batteries au lithium a été réduite à zéro. « Le taux d’incendie des batteries au nickel est tombé à 30 %, et tous les incendies ont été éteints rapidement. »
Source : Nature Communications (Nat Commun), ISSN 2041-1723 (en ligne)
LG Chem souligne que les tentatives précédentes de développement d'un matériau aux capacités similaires compromettaient la densité énergétique des batteries ou réagissaient trop lentement pour être réellement efficaces. « Toutefois, le matériau actuel s'est révélé suffisamment prometteur pour passer à des tests à grande échelle. Il sera expérimenté dans des batteries de taille automobile en 2025. » Si tout se déroule comme prévu, la production en série pourrait commencer dès l'année suivante.
"C'est une avancée concrète qui peut être appliquée à la production de masse dans un court délai", a déclaré Lee Jong-gu, directeur du secteur technologique chez LG Chem. "Nous continuerons à améliorer la technologie de sécurité pour garantir que les clients puissent utiliser leurs véhicules en toute confiance et renforcer notre compétitivité sur le marché des batteries."
Malgré les avancées apparentes que représente ce matériau, il est crucial de prendre en compte la réalité du contexte. Même si les premiers tests suggèrent une efficacité notable et que les dirigeants affirment que le matériau est facilement industrialisable, il faudra probablement du temps avant que son impact ne se fasse pleinement sentir dans le secteur des véhicules électriques.
Tout d’abord, il ne sera probablement pas prêt pour la production avant 2026, et même à ce moment-là, il ne bénéficierait qu'aux constructeurs automobiles travaillant directement avec LG Chem. De plus, la manière dont LG Chem gérera les droits de propriété intellectuelle liés à cette innovation pourrait avoir un impact considérable sur son adoption par l'industrie des batteries dans son ensemble.
