Panasonic a annoncé en décembre 2009 la conception de 2 nouvelles batteries Li-ion de type 18650 dont l’une dispose d’une anode fabriquée avec un alliage à base de silicium.
La première batterie est constituée d’une cathode à base de nickel et d’une anode en graphite. La pile, un élément cylindrique standard de 18 mm de diamètre et 65 mm de hauteur, présente une densité d’énergie de 730 Wh/l et une capacité de 3,4 Ah. La tension de sortie est de 3,6 V, l’énergie stockée est de 12,2 Wh. La commercialisation de la pile est prévue pour 2011.
Un modèle similaire mais avec des caractéristiques inférieures (675 Wh/l, 3,1 Ah, 11,2 Wh et 3,6V) est passé en production le mois dernier. Justement, Enerzine annonçait mardi la volonté de Tesla Motors de s’équiper en batteries li-ion-nickel de Panasonic.
Les anodes en graphite sont les plus couramment utilisées dans les batteries lithium-ion actuellement commercialisées. Cependant, le graphite présente une capacité massique théorique très inférieure à celle du silicium (environ 370 mAh/g contre 4 200 mAh/g) du fait de sa relative faible capacité à incorporer les ions lithium. Aussi les recherches sur les anodes en silicium se poursuivent elles dans l’espoir d’améliorer l’efficacité des batteries.
La seconde batterie présentée par Panasonic dispose justement d’une anode à base de silicium. La cathode est également en nickel. Ses caractéristiques sont les suivantes : une densité d’énergie de 800 Wh/l, une capacité de 4 Ah, une tension de sortie de 3,4 V et 12,2 Wh d’énergie stockée. Sa commercialisation est prévue pour 2012.
| Panasonic 18650 Li-ion Cells | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2.9 Ah (current) | 3.4 Ah (FY 2012) | 4.0Ah (FY 2013) | ||||
| Cathode | Nickel | Enhanced nickel | Enhanced nickel | |||
| Anode | Carbon | Carbon | Silicon | |||
| Capacity | 2.9 Ah | 3.4 Ah | 4.0 Ah | |||
| Avg. discharge voltage | 3.6 V | 3.6 V | 3.4 V | |||
| Mass | Approx. 44g | Approx. 46g | Approx. 54g | |||
| Energy capacity | 10.4 Wh | 12.2 Wh | 13.6 Wh | |||
| Vol. energy density | 620 Wh/L | 730 Wh/L | 800 Wh/l | |||
| Charging voltage | 4.2 V | 4.2 V | 4.2 V | |||
Panasonic étudie la possibilité d’assembler les batteries en modules pour stocker l’électricité produite dans une maison par des panneaux photovoltaïques ou des piles à combustible.
+ 29 % sur la densité par litre… Certe… Mais +23% sur la masse de l’élément. Si on augmente la densité énergétique, mais aussi la masse dans des proportions relativement identiques, cela ne vient il pas, au bout du compte, diminuer le gain total ? Si je comprend bien, un pack batterie de dimensions identique sera plus lourd de 23 % (ex : + 70 Kgs sur un pack de 300 Kgs) Donc la voiture sera plus lourde de 70 Kgs… Ca doit tirer plus sur la batterie… En revanche on pourra avoir un compartiment batterie plus petit pour puissance égale.. Alors… Progrès ? Ou effet d’annonce ?
si l’on reprend la masse qui tourne autour de 50 g avec 13.6 w/h on arrive à une densité énergétique de 260 w/kg pour la dernière et 226 w/h pour la première ce qui est beaucoup mieux que les 160w/h max par kilo des versions actuellement commercialisées. Reste le problème du lithium dont les quantités disponibles à prix abordable ne sont pas trés élevées sauf à utiliser l’eau de mer si l’on accepte de le payer 50 fois (au minimum) plus cher qu’actuellement.
… sur la masse des batteries, il reste que Panasonic a une bonne longueur d’avance en matière de batteries commercialisables. Et puis la masse des batteries compte pour les voitures, mais pas tellement pour les petits appareils (ordinateur portable, telephone, etc): leur nouvelle batterie va faire un carton sur ces marchés.
Il n’y a pas que les voitures pour qui la masse compte, le velo electrique sera a mon avis le vehicule electrique dont on comptera le plus d’exemplaire dans peu de temps, et sur un velo il ne faut pas que la batterie soit trop lourde.