Une batterie bien maintenue à une température optimale est essentielle pour assurer le bon fonctionnement d’une voiture électrique en tout temps. Pour atteindre cette température idéale, il est nécessaire de préchauffer la batterie en hiver et de la refroidir en été. Différentes technologies existent dans ce domaine. La première consiste à refroidir le pack de cellules de la batterie avec de l’air frais provenant de la climatisation, comme le fait la Nissan Leaf. Cependant, cette solution atteint rapidement ses limites, notamment avec les bornes de recharge ultra-rapides qui font monter la température de la batterie.
Les équipementiers et les constructeurs automobiles ont développé un système de refroidissement liquide, similaire à celui utilisé pour refroidir un moteur à combustion, qui circule entre le radiateur et la batterie. Cependant, ces systèmes à base de glycol montrent leurs limites, comme en témoignent les écarts de rapidité de charge entre certaines voitures électriques. Pour aller plus loin, Total travaille sur un système encore plus avancé.
Une batterie “immergée” pour une recharge plus rapide des voitures électriques
Total a dévoilé cet été un prototype de Volvo XC90 hybride rechargeable équipé d’un système de refroidissement de la batterie par immersion dans une huile diélectrique. Cette technique, déjà utilisée depuis longtemps dans le domaine de l’informatique et du stockage de données, implique que l’ensemble de la batterie et de ses cellules soit immergé dans ce fluide non conducteur. L’huile circule, refroidit et retourne ensuite dans la batterie après un passage dans un échangeur thermique.
Ce type de refroidissement est le plus avancé pour les batteries de voitures, mais il reste encore des étapes à franchir avant de le voir utilisé en série selon Total. Bien que le pétrolier français ait annoncé qu’il s’agissait d’une première mondiale, d’autres entreprises comme 3M ont déjà travaillé sur des batteries de voitures électriques refroidies par immersion. Néanmoins, l’exploit réside dans le fait d’avoir installé cette technologie sur une voiture déjà existante. Cela n’avait jamais été réalisé auparavant.
Grâce à ce système de refroidissement, la batterie supporte beaucoup mieux les puissances de charge élevées, ce qui permet de récupérer davantage d’autonomie pour une même durée de recharge. En effet, la recharge est beaucoup plus rapide. De plus, la puissance du chargeur embarqué passe de 3,7 kW à 22 kW grâce à ce refroidissement optimal des batteries.
Un gain de poids et de coût pour la batterie
Cette technologie présente également un double avantage en termes de poids et de coût pour la batterie. En effet, grâce à ce système de refroidissement, le poids de la batterie peut être réduit de 4 % et son coût de 5,6 % (dans le cas du XC90). Le chef ingénieur des batteries chez Ricardo Automotive souligne que le système de maintien de la température représente environ 5 % du coût total d’une batterie, une proportion qui ne cesse d’augmenter avec les puissances de charge grandissantes.
En conclusion, la technologie de refroidissement de batterie par immersion développée par Total représente une avancée significative dans le domaine des voitures électriques. En permettant une recharge plus rapide, une meilleure autonomie et un gain de poids et de coût pour les batteries, cette innovation contribue à renforcer l’efficacité et la performance des véhicules électriques.
