Le souci avec les batteries lithium-ion est qu’elles ont tendance à chauffer et à prendre feu détruisant au passage tous les appareils dans lesquelles elles sont installées. C’était notamment ce qui s’est produit pour le Galaxy Note 7 ou pour des hoverboards. Pour résoudre ce problème, un groupe de chercheurs de l’université de Stanford aux Etats-Unis a créé une batterie lithium-ion avec « extincteur » intégré.
Le problème, en effet, réside dans l’électrolyte liquide, la substance qui assure la circulation des ions entre les deux électrodes. Basée sur des substances organiques, elle peut facilement prendre feu en cas de court-circuit. C’est pourquoi les batteries intègrent généralement des “séparateurs”. Ce sont des membranes perméables qui laissent passer les ions mais qui évitent tout contact physique entre l’anode et la cathode.
Un retardant qui n’affecte pas la performance
Malheureusement, ce n’est pas suffisant car ces membranes ne sont pas parfaites: celles qui sont très perméables ne sont pas assez solides, celles qui sont solides ne sont pas assez perméables. D’où l’idée d’insérer directement du retardant dans la batterie, et notamment dans l’électrolyte. Mais dans ce cas, la conductivité a tendance à fortement baisser, et avec elle la performance de la batterie.
Les chercheurs de Stanford ont donc choisi une autre approche : intégrer du phosphate de triphényle (TPP), un retardateur de flammes, dans le plastique du séparateur. Lors de l’usage normal de la batterie, le retardateur reste confiné dans le séparateur et, du coup, ne dégrade pas la conductivité de l’électrolyte. Mais si celui-ci atteint 160 degrés Celsius, le plastique fond libérant le TPP. Lors de leurs tests, le retardateur a ainsi éteint un feu d’électrolyte en 0,4 seconde.
De prochaines recherches permettront aux chercheurs de voir comment ce séparateur avec TTP répond à des charges et décharges sévères de la batterie ou encore à des chocs.
Il existe d’autres approches pour résoudre le problème de l’inflammabilité des batteries. L’une d’entre elles est de remplacer l’électrolyte liquide par un polymère solide. La startup américaine Ionic Materials vient justement de présenter une batterie Lithium-métal qui, même transpercée et coupée en deux, continue de fonctionner.
Source :
Science
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