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Tesla veut améliorer l’autonomie de ses voitures avec une batterie hybride li-ion / li-métal

En recherche d’amélioration de l’autonomie de ses véhicules, Tesla dirige ses propres recherches. La dernière en date considère l’utilisation combinée des technologies lithium-ion et lithium-métal pour couvrir 20 % de distance supplémentaire.

Image 1 : Tesla veut améliorer l’autonomie de ses voitures avec une batterie hybride li-ion / li-métal
Crédits : Tesla / Elsevier Inc.

Emmenée par Jeff Dahn de l’Université de Dalhousie, l’équipe de chercheurs travaillant sur les batteries pour Tesla a mis au point un système prolongateur d’autonomie qui ne s’appuie pas sur un petit moteur thermique, mais sur la technologie lithium-métal.

Une solution proche d’un prolongateur d’autonomie thermique

Pour augmenter l’autonomie des véhicules électriques, vue comme le principal argument contre l’adoption massive de ce type d’énergie dans le transport, les chercheurs explorent de nombreuses pistes. Mercedes et IBM travaillent sur une solution à base d’électrolyte liquide, tandis que d’autres envisagent l’utilisation du lithium-souffre pour un smartphone fonctionnant 5 jours. D’autres, plus pragmatiques, font intervenir un petit moteur thermique servant de prolongateur d’autonomie, une solution qui existe même pour la Model 3 doublant son autonomie pour 3200 euros.

L’idée des chercheurs de Tesla est de fusionner ces deux approches, mais en les gardant 100 % électriques. Cette batterie hybride combine une batterie lithium-ion classique et une batterie lithium-métal. Si la première a l’avantage de la longévité, la seconde est plus dense en énergie à 890 Wh/L contre 530 pour le Li-ion. Toutefois, dans sa forme habituelle elle se dégrade en seulement 15 cycles. Heureusement, l’équipe est parvenue à mettre au point une solution garantissant 150 cycles avant de tomber sous la barre des 80 % de capacité.

Le lithium-métal utilisé comme réserve pour les grandes distances

Ce chiffre peut paraître très faible au regard de ce qu’est capable de supporter une batterie lithium, souvent autour de 1000 cycles. Tesla a même déposé un brevet sur une batterie à 4000 cycles permettant d’atteindre le million et demi de kilomètres. Le principe étant d’utiliser en priorité la partie li-ion et de conserver la réserve de 20 % que constitue la partie li-metal pour les grandes distances.

Afin de vérifier que cette approche était réaliste, les chercheurs ont étudié les habitudes de conduite des propriétaires de véhicules électriques. Selon eux, seul 1 % des trajets effectués dépasse les 325 km. Pour la majorité d’entre eux, il serait donc possible d’utiliser des batteries hybrides, 99 % du temps en lithium-ion et les 1 % restant en lithium-métal sans constater d’usure prématurée sur cette dernière.

Source : Teslarati