Après le fiasco des Note7, des chercheurs proposent une solution pour éviter les explosions de batterie,
Grâce à une substance ignifuge

Le , par Michael Guilloux, Chroniqueur Actualités
Le fiasco des Note7 a attiré l’attention des constructeurs sur les risques de vouloir repousser les limites de la technologie pour créer des batteries avec une forte densité d’énergie. Si Samsung en a payé les frais aussi bien sur le plan financier qu’au niveau de son image de marque, le constructeur sud-coréen n’est pas le seul concerné. Des cas d’explosions isolés de batterie de l’iPhone ont en effet été signalés dans certains pays, et on aurait pu en avoir beaucoup d’autres chez d’autres constructeurs à l’avenir si le cas des Galaxy Note7 ne s’était pas produit pour servir d’exemple.

Le problème est que les densités d'énergie des batteries continuent d'augmenter, et d’après des chercheurs de Stanford University, en Californie, les problèmes de sécurité (tels que les incendies et les explosions) associés à l'utilisation d'électrolytes liquides hautement inflammables dans ces cas, restent un problème majeur. Cela entrave donc considérablement les applications pratiques de la prochaine génération de batteries à haute énergie.

Face à ce problème, ils ont donc fabriqué pour les batteries lithium-ion un nouveau séparateur « électrospun » dit « intelligent » avec des propriétés retardatrices thermiques ou ignifuges. Pour information, une substance est dite ignifuge lorsqu’elle rend difficilement inflammables les matériaux naturellement combustibles. L’un des problèmes qu’ils devraient résoudre est qu’une substance ignifuge ou retardatrice de flamme est susceptible d’avoir des impacts négatifs sur la batterie, en réduisant notamment ses performances électrochimiques. Pour résoudre ce problème, ils ont donc encapsulé la substance ignifuge dans une enveloppe de polymère protectrice.

Dans leur expérience, les chercheurs expliquent que « l'encapsulation d'un retardateur de flamme à l'intérieur d'une enveloppe de polymère protectrice a empêché la dissolution directe de la substance ignifuge dans l'électrolyte, ce qui aurait autrement des effets négatifs sur les performances de la batterie ». La substance retardatrice de flamme sera toutefois libérée en cas de surchauffe de la batterie pour empêcher la combustion des électrolytes. « Pendant l'emballement thermique de la batterie lithium-ion, l'enveloppe de polymère protectrice va fondre, à cause de la température accrue, et le retardateur de flamme sera libéré, supprimant ainsi efficacement la combustion des électrolytes hautement inflammables », ajoutent-ils. Le processus est illustré par la figure suivante.


Schéma du séparateur électrospun « intelligent » avec propriétés ignifuges à déclenchement thermique pour batteries lithium-ion.

Comme le montre la partie (A), le séparateur autonome (entre l’anode et la cathode) est composé de microfibres avec une structure « noyau-enveloppe », où l'élément ignifuge est le noyau et le polymère est l'enveloppe. L'encapsulation du retardateur de flamme à l'intérieur de l'enveloppe de polymère protectrice empêche la dissolution du retardateur de flamme dans l'électrolyte, ce qui évite ainsi les effets négatifs sur la performance électrochimique de la batterie. Dans la partie (B) de la figure, on voit que lors du déclenchement thermique, l'enveloppe de polymère va fondre, puis le retardateur de flamme encapsulé sera libéré dans l'électrolyte. Cela va empêcher la combustion des électrolytes.

L’étude complète est disponible en accès libre et distribuée sous les termes de la licence Creative Commons Attribution-NonCommercial, qui permet l'utilisation, la distribution et la reproduction dans n'importe quel support, à condition que l'utilisation résultante ne soit pas pour un avantage commercial et que le travail original soit correctement cité.

Source : Science Advances (rapport complet de l’étude)


Vous avez aimé cette actualité ? Alors partagez-la avec vos amis en cliquant sur les boutons ci-dessous :


 Poster une réponse

Avatar de Ryu2000 Ryu2000 - Membre émérite https://www.developpez.com
le 18/01/2017 à 10:55
Citation Envoyé par Michael Guilloux Voir le message
vouloir repousser les limites de la technologie pour créer des batteries avec une forte densité d’énergie.
Pourquoi n'augmentent-ils pas simplement le volume de la batterie ?
La densité d'énergie serait moindre...

C'est un peu paradoxal de vouloir des téléphones énorme (phablet) mais qu'ils soient super fin...
Si les smartphones étaient 2 ou 3 mm plus épais ils seraient peut être plus confortable si ça se trouve.
Avatar de el_slapper el_slapper - Expert éminent sénior https://www.developpez.com
le 18/01/2017 à 11:39
Citation Envoyé par Ryu2000 Voir le message
Pourquoi n'augmentent-ils pas simplement le volume de la batterie ?
La densité d'énergie serait moindre...

C'est un peu paradoxal de vouloir des téléphones énorme (phablet) mais qu'ils soient super fin...
Si les smartphones étaient 2 ou 3 mm plus épais ils seraient peut être plus confortable si ça se trouve.
Parceque plus c'est fin, plus ça fait style, plus c'est kawaii, et plus ça permet d'étaler son pognon.
Avatar de Grogro Grogro - Membre émérite https://www.developpez.com
le 18/01/2017 à 12:00
Citation Envoyé par el_slapper Voir le message
Parceque plus c'est fin, plus ça fait style, plus c'est kawaii, et plus ça permet d'étaler son pognon.
Si on m'avait dit qu'un jour, on fera un concours à qui aura la plus fine...
Avatar de andry.aime andry.aime - Rédacteur/Modérateur https://www.developpez.com
le 18/01/2017 à 12:57
Citation Envoyé par el_slapper Voir le message
Parceque plus c'est fin, plus ça fait style, plus c'est kawaii, et plus ça permet d'étaler son pognon.
Et certains vont même jusqu'à l'anorexie.

Avatar de shadowmoon shadowmoon - Membre chevronné https://www.developpez.com
le 18/01/2017 à 14:21
Citation Envoyé par Grogro Voir le message
Si on m'avait dit qu'un jour, on fera un concours à qui aura la plus fine...
Tout espoir n'est pas perdu, en effet, même si elles sont de plus en plus fines, elles sont souvent de plus en plus longues. c'est un des moyens les plus faciles pour garder les mêmes capacités,notamment en terme de puissance !

Offres d'emploi IT
Architecte sécurité des systèmes d'information embarqués H/F
Safran - Ile de France - 100 rue de Paris 91300 MASSY
Data scientist senior H/F
Safran - Ile de France - Magny-les-Hameaux (Saclay)
Responsable protection des données H/F
Safran - Ile de France - Magny-les-Hameaux (78114)

Voir plus d'offres Voir la carte des offres IT
Contacter le responsable de la rubrique Accueil