La révolution de la voiture électrique repose en grande partie sur l’évolution des batteries. Ces dispositifs de stockage d’énergie sont présents partout dans notre vie quotidienne, des téléphones aux ordinateurs portables en passant par les appareils électroménagers. Mais comment fonctionnent-elles réellement ? Plongeons dans le monde captivant des batteries de voiture électrique.
Un peu d’histoire
Les batteries ne sont pas une invention récente. En réalité, leur histoire remonte à 1800. À l’époque, les scientifiques utilisaient des disques de zinc, de cuivre et de feutre empilés pour stocker l’électricité. C’est ainsi que le terme de “pile” est né, un nom encore utilisé aujourd’hui pour décrire les batteries. Depuis lors, cette technologie n’a cessé d’évoluer, aboutissant aux batteries lithium-ion qui sont désormais couramment utilisées.
Le principe d’une batterie
Dans une batterie, le courant est produit par la circulation des électrons entre deux électrodes : une négative (anode) et une positive (cathode). Ces électrodes sont immergées dans une solution électrolytique qui agit comme un conducteur pour permettre le déplacement des électrons. Le fonctionnement d’une batterie s’articule autour de deux phases :
Une phase de “décharge” où les électrons stockés dans l’électrode négative sont libérés. Ils se déplacent de l’anode vers la cathode pour alimenter le moteur et les différents organes de la voiture électrique.
Une phase de “charge” lors de laquelle l’énergie envoyée via le chargeur permet aux électrons de revenir de l’électrode positive vers la négative, c’est-à-dire de la cathode vers l’anode. En d’autres termes, la batterie se recharge.
Différentes chimies
Les batteries au lithium-ion sont actuellement les plus utilisées sur les voitures électriques. Composées de nickel, cobalt, manganèse et lithium, ces batteries peuvent stocker différentes quantités d’énergie en fonction des proportions de ces matériaux. Il existe également différents types de cellules, certaines ayant une forme cylindrique semblable à une pile, d’autres étant plates (prismatiques) ou en forme de poche (pouch). Les choix technologiques varient d’un fabricant à l’autre.
Aujourd’hui, les batteries lithium-ion offrent une densité énergétique d’environ 300 à 500 Wh/kg, soit dix fois plus que les batteries au plomb.
Des batteries toujours plus performantes
La recherche dans le domaine des batteries ne cesse d’évoluer, et de nouvelles générations de batteries plus performantes sont en cours de développement. Parmi les technologies les plus prometteuses, on trouve les batteries dites “solides”, qui utilisent un électrolyte solide pour le transport des électrons. Ces batteries offrent de nombreux avantages en termes de densité énergétique, de durée de vie et de sécurité. De nombreux constructeurs automobiles, dont Renault, travaillent sur cette technologie et espèrent pouvoir commencer à l’industrialiser d’ici 2025.
Cependant, développer une technologie de rupture dans le domaine des batteries prend du temps. Il faut mener des tests en laboratoire, trouver le juste équilibre entre choix des matériaux, densité énergétique, durée de vie et capacité de recharge. Les enjeux industriels sont également importants, car il est essentiel de développer des processus de production à grande échelle et à moindre coût.
Plongez-vous dans le fascinant monde des batteries de voiture électrique pour en apprendre davantage sur leur fonctionnement. La voiture électrique est l’avenir de la mobilité, et comprendre ses composants clés vous donnera une longueur d’avance dans cette révolution.
