QuantumScape : Nous avons commencé à tester des solides à 10 couches dans un format commercial. Piles après 2 ans ou plus

QuantumScape, l'une des startups travaillant sur les cellules à électrolyte solide, s'est vantée de lancer des tests avec des cellules à 10 couches. En 2022, la société souhaite montrer des cellules avec plusieurs dizaines de couches et prévoit de sortir le premier lot d'essai adapté aux voitures en 2023.

Les cellules à électrolyte solide doivent être solides et volumineuses. ils sont toujours constants

Les cellules développées par QuantumScape sont des systèmes Que ce soit métallique sans anode... L'anode est constituée de lithium sur une électrode lorsque la batterie est chargée et est détruite lorsqu'elle est déchargée. Dans une cellule lithium-ion typique, l'anode est constituée d'une certaine forme de carbone (comme le graphite), parfois dopé avec du silicium. Lorsqu'il n'y a pas de graphite dans la cellule, il ne prend pas de place, donc la plupart du volume et du poids de la cellule peuvent être utilisés pour stocker la charge.

QuantumScape a longtemps été considérée comme la startup la plus prometteuse en matière de cellules à semi-conducteurs, mais même cette société prétend que le développement sera lent... Après les cellules à une et quatre couches, il a été possible de créer une cellule à 1 couche qui, au cours des premières dizaines de cycles de fonctionnement en mode 4C-10C (charge et décharge avec une puissance égale à la capacité de la cellule) et Le mode C/1-C/1 montre une légère détérioration. Mais il ne s'agit que de 3 à 3 cycles pour quelques cellules seulement, indique directement l'entreprise au sujet des premières étapes du travail :

Premiers tests de cellules QuantumScape 10 couches. Le graphique montre que seuls 20 à 36 cycles de QuantumScape ont été effectués.

L'avantage de l'expérimentation est qu'elle est réalisée à une température proche de la température ambiante (comparez : la température de fonctionnement de la batterie eCitaro de BlueSolutions). Et qu'on a affaire à des cellules relativement grandes au format 7,5 × 8 cm. C'est aussi un plus la possibilité de combiner l'électrolyte solide QuantumScape avec des cathodes lithium-fer-phosphate bon marché... Enfin, un avantage est l'objectivité de QuantumScape, qui répertorie tous les paramètres de test pertinents.

Cellules à électrolyte solide de génération précédente, cellules à 4 couches. Les cellules les moins performantes ont perdu environ 5 à 6 % de leur capacité après 400 cycles d'utilisation. Les pulsations clairement visibles du changement de l'énergie de décharge (c'est-à-dire la capacité de la batterie) immédiatement avant le nombre de cycle 400 (c) QuantumScape sont intéressantes

Mais c'est la fin des avantages. Les cellules au lithium métal gonflent pendant le fonctionnement car le lithium précédemment lié crée un objet séparé en elles - l'anode. Alors QuantumScape les teste à 3,4 atmosphères pour ralentir le processus. Cela signifie qu'une éventuelle dépressurisation du compartiment de la batterie peut entraîner une défaillance de la batterie à l'avenir. La même chose, bien sûr, avec le pneu (une crevaison n'est pas bonne), mais le pneu ne vaut même pas 1/3 de la voiture.

Cependant, la pression élevée du réservoir est probablement le moindre des problèmes. Eh bien, les cellules à 10 couches sont une étape intermédiaire par rapport aux cellules à plusieurs dizaines de couches, la version finale étant prévue pour 2022. Seules elles offriront une densité d'énergie suffisante pour pouvoir rivaliser avec les cellules lithium-ion classiques en termes de prix/performances [QuantumScape ne le dit pas]. Les premières cellules prototypes adaptées à un usage automobile apparaîtront à l'usine QS-0 en Californie en 2023, dans deux ans, alors que l'entreprise travaille actuellement à développer sa production de séparateurs en céramique (électrolytes).

Cellule QuantumScape rigide à 10 couches (à gauche) et nouvelle ligne de recuit installées à l'usine QuantumSCape QS-0 (c)

La possibilité mentionnée d'utiliser l'électrolyte QuantumScape dans les cellules LFP semble très prometteuse. De ce fait, ces cellules atteignent une densité énergétique de 0,6-0,7 kWh / l, ce qui correspond aux meilleures cellules lithium-ion modernes avec cathodes nickel-manganèse-cobalt et électrolytes liquides. Personne qui parle : avec l'électrolyte solide QuantumScape Porsche peut maintenir la capacité de la batterie Taycan sans redimensionner le conteneur avec une baisse significative de son prix grâce à l'utilisation de la LFP.

Les cellules ne devraient pas être commercialisées avant 2023 et 2024.

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