Volvo développe une batterie structurelle avec supercondensateur pour la voiture

batterie structurelle voiture

Batterie structurelle pour voiture

Après 3 ans et demi de recherche, le constructeur automobile Volvo a présenté un prototype de Volvo S80 équipé d'un élément de structure fabriqué à partir d'un matériau capable de stocker de l'énergie électrique tout en étant suffisamment solide et léger pour être utilisé comme pièce automobile ou comme carrosserie de voiture.

Pour améliorer encore ce dispositif de stockage d'énergie, des supercondensateurs prismatiques sont pris en sandwich entre deux couches de ce matériau composé de fibres de carbone et d'une résine polymère.

Selon Volvo, la substitution complète des composants existants dans une voiture électrique par des batteries structurelles réalisées à partir de ce nouveau matériau pourrait réduire son poids global de plus de 15% et permettre à la voiture électrique de parcourir 180 km de plus.

L'idée d'inclure littéralement les batteries dans la structure d'un objet n'est pas nouvelle. Cela fait 3 ans et demi que Volvo participe à un projet de recherche sur les batteries structurelles financé par l'union européenne et impliquant une dizaine d'entreprises. En 2012, la société BAE avait déjà présenté une batterie structurelle intégrée dans un châssis de la voiture de course Lola-Drayson. Cette batterie intègre les composantes chimiques des batteries à base de nickel dans des matériaux composites en fibre de carbone qui sont moulés pour prendre la forme 3D désirée.

drone batterie structurelle

En 2011, BEA Systems a également mis au point un petit drone dont le châssis entier est composé d'une fibre de carbone servant de batterie structurelle. De quoi diminuer au maximum le poids de l'appareil pour en augmenter l'autonomie.

Les batteries sont lourdes et volumineuses dans les voitures électriques. Trouver un moyen de réduire la taille et le poids des batteries est une des plus grandes priorités pour les scientifiques du monde entier. La batterie structurelle contourne le problème en utilisant directement les panneaux extérieurs de carrosserie de la voiture comme système de stockage d'énergie.

carrosserie batterie structurelle

Les supercondensateurs en renfort

batterie structurelle supercondensateur

Pour améliorer ce concept, les ingénieurs de Volvo ont eu l'idée d'insérer des supercondensateurs prismatiques entre deux couches de fibres de carbone composant la batterie structurelle. Les supercondensateurs son déjà de plus en plus utilisés dans l'industrie automobile pour les applications Stop and Start. Le supercondensateur sert alors de batterie ultra-rapide capable de récupérer efficacement l'énergie issue du freinage.

Un supercondensateur peut être de forme cylindrique : ses électrodes se présentent alors sous forme de films qui sont embobinés puis imprégnés dans un électrolyte et placés dans une gaine en caoutchouc puis dans un boîtier cylindrique en aluminium qui peut avoir l'apparence d'une grosse pile.

supercondensateur prismatique

Supercondensateur prismatique

Un supercondensateur peut également avoir une forme prismatique : ses électrodes sont alors sous forme de feuillets qui sont empilés dans un emballage aluminium rectangulaire.

Les supercondensateurs prismatiques peuvent facilement être insérés dans de petits emplacements plats et être installés dans des zones confinées pour apporter une capacité de stockage électrique supplémentaire.

Le prototype Volvo S80

coffre batterie structurelle

Dans la Volvo S80, le matériau en fibre de carbone a été utilisé pour créer le couvercle du coffre et le capot plénum (situé dans le compartiment moteur). A l'intérieur de ces batteries structurelles, des supercondensateurs prismatiques apportent une capacité de stockage électrique supplémentaire offrant une forte densité de puissance. Comme avec les batteries et les supercondensateurs conventionnels utilisés dans les voitures électriques, ces panneaux spéciaux peuvent être rechargés à partir de la régénération de l'énergie de freinage ou bien en se branchant sur un réseau d'alimentation électrique. Les panneaux peuvent alors transférer l'énergie à un moteur électrique faisant tourner les roues.

batterie structurelle chassis

La batterie structurelle peut remplacer les batteries de 12 volts utilisées actuellement dans nos voitures et faire fonctionner le système start-stop de la voiture. En plus de permettre un gain de place, cette batterie structurelle forme un couvercle de coffre plus léger et plus résistant que les couvercles de coffre traditionnels en acier.

Prochaine étape : utiliser ce matériau pour transformer les portes, le toit et le capot en batteries.

Écrire un commentaire



Quelle est la troisième lettre du mot wzvg ? :