Tout savoir sur les cellules de batterie haute puissance

Les différentes cellules de batterie

Pour en savoir plus sur les batteries Lithium-ion : https://verkor.com/que-faut-il-savoir-sur-les-batteries-lithium-ion/

Batterie pour véhicule électrique : haute tension, haute performance, haute puissance : quelles différences ?

• La tension de fonctionnement d’une batterie (exprimée en volts) traduit le potentiel qui pousse les ions Lithium à sortir de l’électrode négative et à migrer vers l’électrode positive. Pour le lithium-ion NMC / Graphite, on parle d’une tension nominale cellule de 3.5 à 3.7 volts. A l’échelle d’un véhicule, l’ensemble du système batterie est assemblé pour tension totale de 400 volts qui évolue à 800 volts.

• La performance d’une batterie constitue la branche initiale qui résume toutes les caractéristiques d’une batterie. Elle est mesurée sur quatre leviers :
  • La densité d’énergie : énergie délivrée rapportée au poids ou au volume de la cellule. La densité d’énergie est souvent inversement proportionnelle à la puissance que peut fournir la batterie.
  • La durabilité, exprimée en nombre de cycles, correspond au nombre de cycles de charge et de décharge que la batterie pourra supporter avant de voir ses performances initiales se dégrader. La durée de vie quant à elle, dépend de la fréquence de ces cycles.
  • La sécurité : la cellule est dessinée pour assurer une sécurité optimale via un équilibre entre la chimie utilisée et les dispositifs de sécurité au niveau des cellules, des modules et du système batterie. Les constructeurs automobiles réalisent plus de tests sécurité que ce qui est nécessaire pour homologuer leurs batteries, ils vont donc au-delà de la réglementation.
  • La puissance constitue aussi une des performances d’une batterie. Mais alors qu’est-ce que des cellules haute puissance ?

Focus sur les cellules de batterie haute puissance

La puissance correspond à la vitesse à laquelle on peut charger ou décharger une batterie.

En plus de choisir la chimie adéquate (LFP, NMC, …), on peut dessiner une cellule différemment (en fonction de l’électrode, du design interne, etc…) pour qu’elle réponde à divers objectifs :

• Une bonne densité d’énergie volumique : la batterie va stocker un maximum d’énergie dans le plus faible volume possible ce qui permet une meilleure autonomie.
• Une puissance optimale : la batterie va délivrer une puissance maximale. Elle aura un peu moins de densité d’énergie mais, ayant une faible résistance interne, elle sera capable de se charger et de se décharger plus rapidement. L’unité de la puissance est le Watt (W).

Le format Pouch avec son optimisation du design interne et des électrodes, permet aux cellules de Verkor de répondre à ces deux besoins.

Quels avantages offrent les cellules de batterie haute puissance ?

• Le plaisir de conduite : la cellule est particulièrement peu résistive, c’est à dire qu’elle peut délivrer des puissances élevées sur une longue durée et va autoriser des pics de puissances sans chauffer. En général, les véhicules électriques ont plus de couple que les véhicules thermiques.
• La charge rapide : les cellules haute puissance permettent de recharger la batterie presque totalement en moins de 20 minutes, le temps par exemple d’une pause sur l’autoroute, particulièrement important sur de longs trajets.

On le comprend, l’ensemble de ces caractéristiques sont importantes pour tous les modèles, et particulièrement pour les voitures sportives. Ce sont les caractéristiques qu’on retrouve dans le modèle de voiture électrique “Alpine” de Renault, premier client de Verkor.

Quels types d’applications pour les cellules de batterie haute puissance de Verkor ?

Verkor couvre tous les types d’applications : des véhicules particuliers (notre focus) aux véhicules industriels, en passant par les véhicules commerciaux et les Systèmes d’Energie Stationnaire – en fournissant des batteries haute puissance, bas-carbone et durables.

Verkor développe des cellules Pouch et cylindriques larges pour adresser les besoins des constructeurs, équipementiers et énergéticiens.

Quant aux autres applications, Verkor conçoit une gamme de cellules cylindriques afin d’accompagner la transition électrique des acteurs de la mobilité lourde nécessitant une plus grande modularité des cellules de batterie. Cette catégorie comprend les véhicules commerciaux légers et semi-lourds, les bus électriques, les véhicules industriels et de spécialité. Ce sont des unités plus petites et plus faciles à conditionner dans des packs batteries modulaires.

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En se focalisant dès sa création sur des cellules haute performance, Verkor fait le choix de la polyvalence. « Qui peut le plus, peut le moins » dit le fameux adage. Ainsi, les cellules de Verkor permettront soit de viser les performances maximums, soit de réduire la plage d’utilisation des batteries afin de rallonger la durée de vie des batteries pour des applications intensives (industrielle et commerciale). C’est aussi cela agir pour un monde plus durable.