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Jul 04, 2023

Cette nouvelle technologie pourrait éliminer la dégradation de l’autonomie des batteries des véhicules électriques par temps froid

Un changement dans la chimie de la batterie pourrait mettre fin au problème des mauvaises performances par temps froid. Les batteries des voitures électriques sont devenues l’un des principaux sujets d’intérêt de la recherche automobile. Une voiture est l'un des

Un changement dans la chimie de la batterie pourrait mettre fin au problème des mauvaises performances par temps froid.

Les batteries des voitures électriques sont devenues l’un des principaux sujets d’intérêt de la recherche automobile. Une voiture est l’un des pires endroits où l’on puisse installer une batterie. Les batteries des véhicules électriques sont vidées et rechargées à plusieurs reprises (les batteries ne supportent pas très bien de se vider), secouées sur une chaussée cahoteuse, cuites dans les pires chaleurs estivales et gelées en hiver. Les batteries, tout comme les personnes qui les utilisent, supportent mal le froid. (Quiconque utilise un appareil photo alimenté par batterie pour prendre des photos dans la neige a probablement remarqué que l'indicateur de charge baisse beaucoup plus rapidement qu'il n'aurait dû.)

Il y a cependant de bonnes nouvelles. Les chercheurs ont découvert une solution possible à ce dernier problème. En modifiant la formule de la batterie, les scientifiques du département américain de l'Énergie ont peut-être conçu une batterie capable de contenir autant d'énergie par temps froid que dans une température ambiante idéale.

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Pour rappel, une batterie électrique comporte deux électrodes avec un électrolyte entre elles. Les électrodes sont connectées aux fils qui transportent l'électricité vers l'appareil qui l'utilise. L'électrolyte stocke essentiellement l'électricité jusqu'à son utilisation. Il s’agit généralement d’un liquide ou d’une pâte (sauf pour les batteries à semi-conducteurs, où l’électrolyte est – comme on pourrait le deviner – solide). Pour produire de l'électricité, l'électrode située à une extrémité de la batterie réagit avec l'électrolyte. Cette réaction chimique libère des électrons. L'électrode à l'extrémité opposée de la batterie a une réaction chimique différente avec l'électrolyte. Au lieu de libérer des électrons comme ce qui se produit à l’autre extrémité de la batterie, cette réaction nécessite des électrons supplémentaires avant de pouvoir se produire, comme ceux qui ont été libérés par l’activité chimique à l’extrémité opposée de la batterie.

En raison de la manière dont une batterie est fabriquée, les électrons ne peuvent pas simplement sauter d’un bout à l’autre pour arriver là où ils sont nécessaires. Au lieu de cela, les électrons doivent sortir de la batterie par les électrodes et voyager à travers les fils connectés à la batterie. Cela arrive commodément à envoyer les électrons à travers le moteur, la lumière ou la chaîne stéréo que les batteries alimentent. C'est pourquoi les batteries cessent de produire de l'électricité lorsqu'elles sont déconnectées d'un appareil qui les utilise. Sans aucun moyen de faire passer les électrons d’une extrémité à l’autre de la batterie, la réaction chimique s’arrête jusqu’à la prochaine utilisation de l’appareil électrique.

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La percée scientifique est un nouvel additif pour les électrolytes de batterie appelé « difluoro(oxalato)borate de lithium ». Ceci est généralement abrégé en « LiDFOB », plus prononçable (et plus facile à taper).

Il présente un énorme avantage par rapport aux autres additifs déjà utilisés : il agit lorsque les batteries refroidissent. La voiture aurait toujours une bonne autonomie en cas de fortes gelées hivernales. Les scientifiques ont affirmé qu'une batterie LiDFOB est efficace à des températures aussi basses que -4° F (-20° C). De plus, les batteries LiDFOB ont conservé leur capacité après avoir été vidées et rechargées 400 fois lors de tests en laboratoire. On pourrait souligner qu’une batterie de véhicule électrique sera déchargée et rechargée plus de 400 fois au cours de sa vie, et c’est l’une des raisons pour lesquelles les batteries LiDFOB sont encore en phase de test et de développement.

Les batteries LiDFOB sont également moins dangereuses lorsqu'elles prennent feu. Les batteries lithium-ion sont notoirement difficiles à éteindre car leur propre chimie interne alimente les flammes. Ils peuvent brûler suffisamment chaud pour séparer l’eau en hydrogène et oxygène. Certains se souviennent peut-être que l’hydrogène gazeux est ce qui a rendu le Hindenburg si explosif. (Avant que quiconque ne panique, les véhicules électriques ne sont pas plus sujets aux incendies qu'une voiture avec un demi-réservoir d'essence.) Cependant, les batteries LiDFOB ne présentent pas ce risque d'incendies explosifs auto-entretenus. Même s’ils peuvent prendre feu en cas d’accident, les incendies qui en résultent seraient beaucoup plus faciles à gérer pour les pompiers et les secouristes.