Des batteries sous contrainte

Comme pour tous les composants automobiles, la sécurité et la fiabilité sont également des qualités indispensables pour les batteries des voitures électriques.

Dans ce domaine, de nouveaux tests sont régulièrement effectués et les résultats dûment consignés. Pour tester la durabilité des nouvelles batteries, Vötsch Industrietechnik produit des bancs d’essai qui entraînent leur vieillissement artificiel. Une durée de fonctionnement de plusieurs années peut donc être simulée afin d’étudier le comportement de ces nouvelles batteries avant leur commercialisation.

Les batteries utilisées le plus souvent dans les applications mobiles sont les batteries lithium-ion. Elles ont rapidement dépassé les batteries au nickel-métal hydrure, rarement utilisées.Les batteries lithium-ion comportent toutefois des inconvénients, à savoir la sensibilité au froid et le vieillissement rapide lorsqu’elles sont exposées entièrement chargées à des températures élevées. Lorsque le système de protection électronique est défectueux, il existe en outre un risque d’incendie en cas de surcharge ou de surchauffe.

Par rapport aux batteries lithium-ion, les accumulateurs lithium-air et lithium-souffre présentent toutefois de nets inconvénients en termes de durée des cycles de charge et de résistance à la chaleur. Les batteries lithium-soufre sont en revanche moins chères et peuvent multiplier par trois l’autonomie des voitures électriques. En raison de leur rentabilité, elles pourraient bientôt rendre plus attractives des voitures électriques dont les prix étaient jusqu’à présent prohibitifs.

Les fabricants s’efforcent en permanence de poursuivre le développement des systèmes de batterie. Pour améliorer leur durabilité, leur sécurité et leur fiabilité, il importe de déterminer quelles conditions et quels facteurs influent sur leur vieillissement prématuré. Comme indiqué ci-dessus, ces facteurs peuvent être le froid et la chaleur. Vötsch Industrietechnik met au point des systèmes d’essai qui reproduisent artificiellement ces facteurs et accélèrent ainsi le processus de vieillissement en exposant les batteries à un certain nombre de paramètres de stress spécifiques. Il est alors possible de déterminer leur fiabilité et leur sécurité après plusieurs années de fonctionnement. Les composants et les systèmes peuvent ainsi être soumis aux conditions thermiques et climatiques les plus variées à l’aide d’appareils spécialement conçus. Il est également possible de tester diverses batteries dans les mêmes conditions et de les comparer afin de repérer les points faibles et d’y remédier.

La manipulation des batteries lithium-ion et des piles à combustible, accumulateurs les plus utilisés aujourd’hui, comporte certains risques. Par conséquent, la sécurité doit être la première des priorités lors de la réalisation de ces tests. Vötsch Industrietechnik propose des chambres d’essai fermées dont les exigences de sécurité se distinguent des tests menés sur un parcours libre, comme l’indique Helmut Kipp, conseiller technique à la clientèle et membre de la Weiss Umwelttechnik/ Vötsch Industrietechnik Competence Teams Automotive.

Pour chaque application, le concept de la sécurité se décline en deux niveaux, le premier étant la protection du personnel du laboratoire. Au deuxième niveau se situe la protection des investissements.Première étape : l’analyse et la clarification du risque potentiel. Ensuite, des mesures doivent être prises pour réduire ce risque.Ainsi, les avantages et les inconvénients de chaque système peuvent être mis en évidence dans des conditions de laboratoire sûres, ce qui permet de se rapprocher un peu plus du développement de batteries optimales.


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