Service Communautaire d'Information sur la Recherche et le Développement - CORDIS

FP7

HELIOS — Résultat en bref

Project ID: 233765
Financé au titre de: FP7-TRANSPORT
Pays: France

Des batteries lithium-ion pour le transport

La fiabilité et la sécurité des batteries sont des facteurs importants pour la réussite de la commercialisation des véhicules électriques (EV). Un projet financé par l'UE a pensé fournir un aperçu des causes du vieillissement des cellules de batteries et un comportement sécurisé.
Des batteries lithium-ion pour le transport
Le stockage d'énergie est un domaine en évolution rapide. Grâce à leur densité énergétique élevée, les technologies au lithium-ion fournissant l'électronique actuelle en énergie deviennent les principaux acteurs du transport et d'autres marchés de stockage d'énergie.

Dans le cadre du projet HELIOS («High energy lithium-ion storage solutions»), financé par l'UE, des chercheurs ont évalué quatre technologies de batteries au lithium afin de trouver la plus prometteuse pour le marché de masse. Il s'agissait de lithium, nickel, cobalt, aluminium (NCA), de lithium, nickel, manganèse, cobalt (NCM), de lithium, oxyde de manganèse (LMO) et de lithium, phosphate de fer (LFP). L'étude a été menée sur de grandes piles à haute énergie pour les applications d'EV, d'EV hybrides à branchement et de camions semi-lourds hybrides.

Les membres de l'équipe d'HELIOS ont comparé les différents types de cellules de batteries au niveau de leurs caractéristiques d'abus en termes de performance, de durée de vie, de coût, de recyclage et de sécurité, des éléments clés qui devraient contribuer à la commercialisation réussie des VE.

Citons, parmi certains des mécanismes potentiels du vieillissement des piles, la capacité de recyclage, la profondeur de décharge, l'état de la charge et les températures ainsi que les tensions plus élevées et plus basses. L'analyse d'échantillons de piles neuves, intermédiaires et en fin de vie a démontré que l'adhésion était l'un des principaux mécanismes du vieillissement sachant que la température peut être à l'origine de la dissolution des NMC et LFP.

Les études ont prouvé que les piles à base de NMC disposaient d'une capacité légèrement inférieure à celle des NCA. Les NMC peuvent cependant atteindre une densité énergétique équivalente grâce à l'amélioration continue des matériaux des piles et à l'adaptation de la géométrie des piles.

Les piles mixtes en LMO-NCA avaient, quant à elles, une capacité nettement inférieure. De futures optimisations du mélange de la masse pourraient compenser cet inconvénient.

Les résultats des piles à base LFP étaient plutôt décevants, en particulier en termes de durée de vie. La capacité des piles peut, de plus, être augmentée sans influence sur leur tolérance avantageuse aux utilisations abusives. Cet avantage les rend particulièrement intéressantes pour les EV hybrides à branchement dotés de batteries particulièrement petites.

L'industrie automobile doit expressément répondre aux objectifs climatiques et énergétiques de l'UE d'ici 2020, en particulier la réduction de 20 % des émissions de gaz à effet de serre. En tant que tels, les résultats de HELIOS devraient aider largement l'industrie automobile ainsi que les opérateurs de transport urbain à aller dans ce sens.

Informations connexes

Thèmes

Transport

Mots-clés

Lithium-ion, batteries, transport, véhicules électriques, cellules de batteries, vieillissement des piles, stockage d'énergie, haute énergie, stockage du lithium-ion, solutions de stockage, technologies de batteries, automobile