Une nouvelle technologie de batteries

La technologie des batteries n’a pas changé depuis 30 ans. Une startup israélienne veut maintenant changer la donne avec une nouvelle technologie de batteries électriques donnant aux véhicules une plus longue autonomie et un temps de charge plus court.

« La technologie des batteries n’a pas changé depuis plus de 30 ans » déclare Moshiel Biton, PDG de la startup Addionics qui développe des batteries électriques pour véhicules. « On investit à tout-va pour généraliser les véhicules électriques et créer de meilleures batteries » ajoute-t-il.

Moshiel Biton, PDG et co-fondateur d’Addionics

La technologie d’Addionics s’applique à toutes les batteries, moyennant un changement mineur dans la manière de les fabriquer. Plutôt que se focaliser sur l’amélioration de la chimie des batteries, Addionics s’est concentrée sur la physique du collecteur de courant qui sert de substrat aux électrodes des batteries. Ce sont de petites feuilles métalliques, semblables à du papier d’aluminium enroulé en couches autour de la matière active, l’ion lithium par exemple.

Explication pour les Nuls selon Biton : « une batterie électrique ressemble à un sandwich. Le pain est le collecteur d’électricité et le fromage est la matière active. Chez Addionics nous alternons ces couches de fromage avec des couches de pain spongieux et poreux, en utilisant les nanotechnologies pour trouver des espaces mal utilisés et les rendre plus performants. Cela permet de minimiser la résistance interne et d’utiliser mieux le courant électrique ».

Comment fonctionnent les batteries Addionics ?

Plus grande est la batterie (ou plus épaisse est l’électrode), plus longue est l’autonomie que la batterie assure, mais plus longue est la durée de chargement. Une électrode plus fine permet un temps de charge plus court, mais l’autonomie sera plus courte.

Un chargement plus rapide et une autonomie plus grande requièrent de nombreuses couches empilées, ce qui augmente le prix jusqu’à 50 %, alors que la batterie représente déjà 40% du prix global du véhicule électrique.

Batterie nouvelle génération Addionics comparée aux batteries standard ©Addionics

Dans une pile de batterie électrique il y a en moyenne 40 couches de 50 à 100 microns d’épaisseur. En les rendant poreuses de 70% à 95%, Addionics diminue le nombre de couches nécessaires tout en augmentant l’autonomie et réduisant le temps de chargement. Sa technologie peut réduire de moitié le temps de charge et aussi le réchauffement interne, réduisant les risques d’explosion du véhicule, comme c’est arrivé en juillet 2021 à une Tesla Model S Plaid en Pennsylvanie.

Une longueur d’avance

Addionics affirme pouvoir intégrer ses électrodes plus épaisses et plus efficaces dans toute ligne existante de fabrication de batteries pour véhicules automobiles, quel que soit le processus chimique de celles-ci. C’est ce que Biton appelle chemistry agnostic. C’est ce qui fait l’originalité d’Addionics par rapport à tous ses concurrents. Par exemple, la startup israélienne StoreDot requiert ses propres usines et n’est pas compatible immédiatement avec les batteries produites conjointement par Tesla et Panasonic, notamment.

D’autres innovateurs, comme Sila Nano et Ampirus, veulent remplacer le graphite des batteries par du silicium, pour augmenter la densité énergétique. QuantumScape travaille sur le remplacement des électrolytes liquides par des solides.

Addionics peut devenir leur partenaire, ils ne sont pas concurrents directs, plutôt clients potentiels. Ils prévoient de vendre leurs couches métalliques plus épaisses, plus rapides et moins chères aux fabricants existants.

Nouvelle génération de batteries

Fondée en 2017, Addionics, une société de 19 employés, a obtenu 8.5 millions de dollars de financement, dont une subvention de 2.5 millions de $ du programme de l’UE « Horizon 2020 ». Elle a 6 projets en cours, dont le plus important est avec Saint-Gobain, la grande entreprise française de matériaux, projet financé en partie par la Fondation BIRD.

Addionics travaille également sur l’intégration de sa technologie dans l’électronique grand public, allant des téléphones aux appareils médicaux et aux drones. Son but est d’augmenter la densité énergétique de 15% à 25%.

Selon Biton, « Il faut normalement 5 années de test pour l’industrie automobile, les premiers véhicules électriques incluant notre technologie devraient donc être sur le marché en 2026 ».

Source : Israel21C, A battery that aims to disrupt the history of battery technology
Adaptation en français : Norbert Lipszyc