La technologie laser au service de la fabrication des batteries

La technologie laser au service de la fabrication des batteries

L’Empa, en collaboration avec Battery Consult AG et le Swiss Innovation Park Biel/Bienne (SIPBB), travaille sur le projet LISA ( Assemblage par laser de la céramique et du métal dans les piles au sel ), soutenu par l’Agence suisse de l’innovation Innosuisse. Ce projet vise à transformer la fabrication des batteries, en améliorant leur rentabilité et leur durabilité.

Les batteries au sel, basées sur la technologie ZEBRA, sont reconnues pour leur efficacité et leur durabilité. Elles offrent une longue durée de vie, réduisant ainsi les coûts d’énergie et d’investissement pour le stockage de l’énergie. À la fin de leur cycle de vie, ces batteries sont recyclées pour être utilisées dans l’industrie de l’acier inoxydable, témoignant de leur haut degré de durabilité. De plus, leur fabrication et leur utilisation sont sûres, car ces batteries ne brûlent pas et n’explosent pas.

Depuis sa création en 2008, Battery Consult AG a joué un rôle actif dans le développement et l’optimisation de la conception des piles et batteries au NaNiCl2. L’entreprise a mené à bien plusieurs projets internationaux de transfert de technologie et s’est imposée comme le principal centre de compétences dans ce domaine.

Les défis de la fabrication des batteries de la prochaine génération

Les batteries au sel de la prochaine génération utilisent un séparateur céramique fabriqué à partir de bêta-alumine conductrice de sodium. Les boîtiers métalliques offrent un logement sûr et ductile avec une conductivité électrique élevée.

D’assembler directement par laser des céramiques à des métaux pour la production de batteries au sel c’est l’objectif du projet LISA.

La technologie conventionnelle d’assemblage métal-céramique repose toutefois sur des processus thermiques intensifs tels que le brasage ou le collage par compression thermique. Ces procédés entraînent des temps de fabrication et une consommation d’énergie élevés, ce qui a un impact négatif sur la durabilité globale du produit.

Projet LISA : une nouvelle approche pour l’assemblage des batteries

« Le projet LISA est très intéressant pour nous, car il pourrait nous permettre de supprimer les fours des lignes d’assemblage des piles en soudant directement les métaux à la céramique », indique Michael Bayer, directeur technique de Battery Consult.

« Nous sommes ravis qu’Innosuisse nous permette de collaborer avec des partenaires de recherche estimés afin d’améliorer les processus de fabrication de nos batteries. Notre objectif est de fournir des solutions de stockage d’énergie durables et économiques pour la stabilisation du réseau. »

De gauche à droite : Christian Ochsenbein Swiss Battery Technology Center, SIPBB, Gurdial Blugan. Empa , Michael Beyer Battery Consult, Elisabeth Mostofi, Battery Consult, Hossein Ghasemi, Swiss Advanced Manufacturing Center SIPBB, Thomas Graule, Empa, Andreas Burn, Swiss Advanced Manufacturing Center, SIPBB.

Thomas Graule, directeur du Laboratoire de céramique haute performance de l’Empa, ajoute : « Ce projet de recherche s’inscrit dans le prolongement de nombreuses innovations suisses en matière d’énergie verte réalisées ces dernières années à l’Empa. Notre expertise dans la conception de matériaux céramiques et leur intégration dans des produits destinés au secteur de l’énergie apporte une valeur ajoutée à l’industrie suisse. »

Andreas Burn, directeur du Swiss Advanced Manufacturing Center au SIPBB, ajoute : « LISA est l’un de ces projets où l’on voit immédiatement le potentiel d’un changement significatif. Dans ce projet, nous serons confrontés à des défis interdisciplinaires en tirant parti de la technologie laser pour assembler des matériaux dissemblables. Je suis ravi de compléter le consortium avec l’expertise de mon groupe en matière de traitement laser dans le cadre de la mission du SIPBB, de maintenir la fabrication en Suisse et d’ouvrir la voie à des pratiques de fabrication nettement plus écologiques.»

En synthèse

Le projet LISA, mené par l’Empa, Battery Consult AG et le SIPBB, vise à transformer la fabrication des batteries en améliorant leur rentabilité et leur durabilité. En utilisant la technologie laser pour l’assemblage des batteries, ce projet pourrait permettre de réduire les temps de fabrication et la consommation d’énergie, contribuant ainsi à une production plus écologique et durable.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que le projet LISA ?

Le projet LISA (Laser Joining of ceramic-metal in SaltBatteries) est une initiative de l’Empa, Battery Consult AG et le Swiss Innovation Park Biel/Bienne (SIPBB), soutenue par l’Agence suisse de l’innovation Innosuisse. Il vise à transformer la fabrication des batteries en améliorant leur rentabilité et leur durabilité.

Qu’est-ce que la technologie ZEBRA ?

La technologie ZEBRA est une technologie bien établie pour les batteries au sel. Ces batteries sont reconnues pour leur efficacité et leur durabilité, avec une longue durée de vie qui réduit les coûts d’énergie et d’investissement pour le stockage de l’énergie.

Quel est le rôle de Battery Consult AG ?

Depuis sa création en 2008, Battery Consult AG a joué un rôle actif dans le développement et l’optimisation de la conception des piles et batteries au NaNiCl2. L’entreprise a mené à bien plusieurs projets internationaux de transfert de technologie et s’est imposée comme le principal centre de compétences dans ce domaine.

Quels sont les défis de la fabrication des batteries de la prochaine génération ?

Les batteries au sel de la prochaine génération utilisent un séparateur céramique fabriqué à partir de bêta-alumine conductrice de sodium. Cependant, la technologie conventionnelle d’assemblage métal-céramique repose sur des processus thermiques intensifs, qui entraînent des temps de fabrication et une consommation d’énergie élevés.

Quel est l’objectif du projet LISA ?

L’objectif du projet LISA est d’utiliser la technologie laser pour l’assemblage des batteries, afin de réduire les temps de fabrication et la consommation d’énergie, contribuant ainsi à une production plus écologique et durable.

Principaux enseignements

Enseignements
Le projet LISA vise à transformer la fabrication des batteries.
La technologie ZEBRA est efficace et durable pour les batteries au sel.
Battery Consult AG est un acteur clé dans le développement des batteries au NaNiCl2.
Les batteries de la prochaine génération utilisent un séparateur céramique.
La technologie laser pourrait réduire les temps de fabrication et la consommation d’énergie.

Références

Légende illustration principale : L’objectif du projet LISA est d’assembler directement par laser des céramiques à des métaux pour la production de batteries au sel. Image: Empa

Sources: l’Empa, de Battery Consult AG, du Swiss Innovation Park Biel/Bienne (SIPBB) et de l’Agence suisse de l’innovation Innosuisse.

À propos de Battery Consult AG : Battery Consult AG est une société de recherche et développement de premier plan, spécialisée dans la technologie des batteries salines. Battery Consult s’engage à promouvoir l’innovation et la durabilité dans le secteur du stockage de l’énergie. En se concentrant sur l’optimisation de la conception des cellules et des batteries NaNiCl2, l’entreprise vise à mettre au point des solutions durables et rentables pour les marchés du stockage stationnaire en réseau. Depuis sa création en 2008, Battery Consult AG est un partenaire de confiance dans les projets de recherche nationaux et internationaux et a réalisé de nombreux transferts de technologie internationaux. Battery Consult AG est basée dans la cité de l’énergie de Meiringen, dans l’Oberland bernois, en Suisse.

[ Rédaction ]

            

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