La santé des batteries révélée par une onde ultrasonique

Alors que nous devenons de plus en plus dépendant des appareils électroniques et des véhicules électriques, la santé et la longévité des batteries qui les alimentent sont devenues des préoccupations majeures. A cet effet, des ingénieurs mécaniques anglais ont mis au point une nouvelle méthode pour déterminer la structure interne et l’évaluation de la santé des batteries, une découverte qui pourrait avoir des implications significatives pour l’industrie électronique et automobile.

Cette technique pourrait permettre d’identifier les problèmes de batterie beaucoup plus tôt, avant qu’ils n’atteignent le point de non-réparation. Cela pourrait aider à prolonger leur cycle de vie, à réduire les déchets électroniques et la demande de nouvelles batteries qui utilisent des matières premières critiques.

La nouvelle méthode pourrait être utilisée par les fabricants pour les aider à repérer les défauts de batterie pendant la production – réduisant ainsi le nombre de batteries défectueuses atteignant les consommateurs – et être utilisée lors de l’entretien pour fournir une évaluation plus précise de la santé d’une batterie.

Une avancée prometteuse pour l’industrie

Les chercheurs de l’Université de Sheffield ont développé la technique en utilisant une seule onde ultrasonique pour reconstruire une cellule de batterie lithium-ion pour la première fois. Les batteries lithium-ion sont utilisées dans des appareils électroniques tels que les téléphones mobiles et les ordinateurs portables, et sont également utilisées pour alimenter les véhicules électriques.

Actuellement, la principale façon d’évaluer précisément l’état interne d’une batterie lithium-ion est d’utiliser une machine à rayons X, ce qui est coûteux et peu pratique pour les entreprises, les fabricants et les consommateurs. Cela signifie que les défauts peuvent être manqués et ne sont pas identifiés jusqu’à ce que la batterie montre des dommages visibles, tels que le gonflement, qui est souvent lorsque la batterie est au-delà de la réparation.

En synthèse

La découverte de Sheffield indique une direction prometteuse vers le développement d’un nouveau système, à faible coût mais efficace, pour évaluer la santé des batteries lithium-ion, bien qu’il soit encore à un stade préliminaire et nécessite un développement supplémentaire pour être largement accessible à l’industrie.

La technique ouvre également la possibilité de développer de petits capteurs qui pourraient être installés sur la batterie pour fournir une surveillance en temps réel de son état. Cela pourrait être un développement significatif pour la surveillance de la santé des batteries dans les véhicules électriques, mais cela pourrait également être développé pour être utilisé dans des appareils électroniques plus petits comme les ordinateurs portables et les téléphones mobiles.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que la nouvelle méthode pour évaluer la santé des batteries ?

C’est une technique développée par des ingénieurs de l’Université de Sheffield qui utilise une seule onde ultrasonique pour reconstruire une cellule de batterie lithium-ion.

Quels sont les avantages de cette méthode ?

Elle pourrait permettre d’identifier les problèmes de batterie plus tôt, prolonger leur cycle de vie, réduire les déchets électroniques et la demande de nouvelles batteries.

Comment cette méthode pourrait-elle être utilisée ?

Elle pourrait être utilisée par les fabricants pour repérer les défauts de batterie pendant la production et lors de l’entretien pour fournir une évaluation plus précise de la santé d’une batterie.

Quels sont les défis de cette méthode ?

Elle est encore à un stade préliminaire et nécessite un développement supplémentaire pour être largement accessible à l’industrie.

Quelles sont les implications futures de cette méthode ?

Elle ouvre la possibilité de développer de petits capteurs pour une surveillance en temps réel de l’état des batteries, ce qui pourrait être significatif pour les véhicules électriques et les appareils électroniques plus petits.

Références

L’étude, intitulée « Prediction of the internal structure of a lithium-ion battery using a single ultrasound wave response (Prévision de la structure interne d’une batterie lithium-ion à l’aide d’une seule réponse ultrasonore) », est publiée dans le Journal of Energy Storage (Journal du stockage de l’énergie). Accès article.

Article : « Prediction of the internal structure of a lithium-ion battery using a single ultrasound wave response » – DOI: https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108778