Des cellules lithium NMC durables plus de 5 000 cycles et 15 ans

Fournisseurs de cellules lithium-ion pour des marques automobiles comme Mercedes et Voyah, Farasis Energy a effectué des tests tendant à rassurer sur la longévité des batteries des véhicules électriques.

Conditions

Disponibles depuis 2018, ce sont ses cellules P73 et P75 sous forme de poche que Farasis Energy a décidé de tester pour démontrer leur durabilité. C’est le million de miles qui était ciblé, soit environ 1,6 million de kilomètres. Ce que le fabricant chinois de cellules a traduit par 5 000 cycles de décharge/recharge. Ce scénario, l’entreprise a estimé pouvoir le reproduire en accéléré sur une période de 24 à 36 mois.

En partant du principe que différents paramètres peuvent causer une usure prématurée, les opérations de recharge ont été réalisées dans différentes conditions, parfois intensives. Ainsi après une profondeur de décharge élevée, supérieure à 90 %. D’autres fois en régénérant de 10 à 80 % en 20 ou 30 minutes.

Les ingénieurs de Farasis Energy ont aussi joué sur la température pour reproduire les situations connues dans les principaux marchés automobiles que sont les États-Unis, l’Europe occidentale, et la Chine. Toujours pour simuler ce que peuvent endurer les cellules dans les packs des voitures électriques, la pression a également varié au cours des tests en laboratoire.

Résultats

Dotées d’une densité énergétique de 270 Wh/kg, les cellules P75 affichaient encore une capacité énergétique de près de 85 % au bout de 5 000 cycles par rapport au début de leur vie. Les P73 (285 Wh/kg) ont fait à peine moins bien à 82,5 %. Chez Farasis Energy, on traduit ces résultats « en affirmant avec confiance que les batteries utilisant ces cellules peuvent durer un million de miles sur 15 ans tout en conservant plus de 70 % de leur capacité ».

Cette durabilité, le fabricant l’explique par des choix effectués à son niveau. Tout d’abord par l’emploi dans les cellules d’une matière semi-solide pour recouvrir les séparateurs. Cette recette permet de réduire la quantité d’électrolyte « tout en garantissant une excellente conductivité ionique et une excellente stabilité chimique ».

Pour la cathode et l’anode, les matériaux qui les constituent bénéficieraient d’une grande stabilité. Farasis Energy évoque aussi une interface électrolyte/électrode « optimisée pour des performances améliorées ».

Aussi dans les camions et eVToL

Pour justifier l’emploi de la chimie NMC (Nickel Manganèse Cobalt), l’entreprise assure qu’elle permet de gagner de l’ordre de 300 km d’autonomie sur les poids lourds par rapport au mélange LFP (Lithium Fer Phosphate).

Ces cellules P75 et P73 de Farasis Energy ont été expérimentées de façon indépendante par les constructeurs d’eVToL, ces appareils à décollages et atterrissages verticaux que l’on imagine comme prochains taxis des zones urbaines denses.

Il en ressortirait qu’elles encaisseraient plus de 10 000 vols. Une performance qui amène les industriels concernés à préférer ces cellules en poche aux modèles cylindriques ou prismatiques.