L'équipe de Samsung chargée des batteries à l'état solide considère que la réduction du poids des véhicules électriques est un avantage important et que le coût est un inconvénient
Dans le cadre de ses présentations autour de l'exposition InterBattery 2023 au début du mois, Samsung SDI a parlé de ses travaux sur une batterie à l'état solide dotée de la technologie brevetée Super-Gap Edge. L'équipe de Samsung disposera d'une "ligne S" de production pilote pour les cellules sans anode au cours du second semestre de l'année afin de tester la viabilité de la production de masse de son concept de batterie à l'état solide. Le président de Samsung, Lee, aurait visité la ligne de production de batteries à l'état solide pour une inspection personnelle il n'y a pas longtemps.
Les cellules entièrement solides de Samsung utilisent un électrolyte d'oxyde stable au lieu de la solution d'électrolyte hexafluorophosphate de lithium inflammable des batteries actuelles afin de prévenir l'effet d'emballement thermique à l'origine des incendies de véhicules électriques. Pour l'électrolyte, Samsung mise sur sa vaste expérience de la production d'oxyde solide à haute température pour ses piles multicouches à haute température pour ses condensateurs céramiques multicouches (MLCC).
Outre la sécurité et la densité volumétrique, qui permet de multiplier par 1,5 à 2 les performances dans le même encombrement que les cellules actuelles, la présentation des batteries à l'état solide de Samsung a mis l'accent sur la réduction du poids. Étant donné qu'une voiture électrique peut peser autant qu'un SUV équipé d'un moteur à essence en raison de la batterie, l'utilisation de la technologie à semi-conducteurs peut réduire ce poids supplémentaire de manière significative, augmentant ainsi l'autonomie sur une charge.
La société a donné l'exemple d'une BMW i4, qui est en principe la voiture électrique de milieu de gamme du constructeur, mais qui pèse plus de 2 tonnes et n'a donc pas le droit d'utiliser certaines places de parking mécaniques. En utilisant la batterie à semi-conducteurs S-line de Samsung, la BMW i4 descendrait facilement en dessous de la limite de poids et pourrait à nouveau utiliser les parkings mécaniques.
En ce qui concerne les inconvénients de la batterie à semi-conducteurs, Samsung a souligné ses coûts de production élevés qui feraient des premiers lots de production de masse de la gamme S une offre de type boutique, comme ses premiers téléviseurs OLED. La fusion de tous les éléments solides, par exemple, nécessite une pression énorme :
L'assemblage se fait à haute pression. Il faut procéder à un pressage à ultra-haute pression. Quelle est cette pression ? En général, la pression nécessaire à la fabrication d'une batterie à l'état solide est d'environ 3 000 bars. 3000 bars, c'est une pression incroyablement élevée. Si vous appliquez une pression alors que la batterie est exposée à la température ambiante, elle ne s'effritera pas et ne se déchirera pas. Alors, comment appliquer la pression ? WIP est une abréviation, mais il s'agit de la presse isostatique à chaud (Warm Isostatic Press, WIP). Pour simplifier, on place le sachet dans le réservoir d'eau, on ferme la chambre et on applique une pression ultra-haute à l'aide de la pression de l'eau. C'est très serré. Mettez le film de la poche dans un grand seau d'eau et pressez l'élément de batterie avec une pression ultra-haute. Il s'agit d'une pression d'environ 3 000 bars, mais pour fabriquer une batterie à l'état solide. Dans le cas de la gamme Samsung S, l'objectif est de 5000 bars.
Néanmoins, les observateurs de Samsung espèrent qu'avec le début de la production de masse de la gamme S vers 2027, les coûts auront suffisamment baissé pour que les voitures électriques équipées de la batterie à l'état solide deviennent une proposition viable, même si les premiers modèles de ce type se situent dans la gamme de prix supérieure.
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