Le groupe Battery Technology de SINTEF a franchi une étape importante dans la production de rouleaux d’électrodes à forte charge avec des matériaux durables. Il s’agit d’une étape importante pour la production d’une nouvelle technologie de cellule de batterie.
Le projet IntelLiGent, financé par l’UE, vise à développer des cellules Li-ion haute tension innovantes et durables pour les batteries de la prochaine génération (EV). La fabrication d’électrodes de batterie est l’un des principaux obstacles à l’augmentation de la production de cellules de batterie et est essentielle pour permettre à l’industrie européenne de devenir autosuffisante en matière d’approvisionnement en batteries.
Dans les batteries, les électrodes sont des couches minces qui, dans le cadre du projet IntelLiGent, se composent de cathodes en oxyde de lithium nickel manganèse (LNMO) et d’anodes en silicium graphite. Dans le cadre du projet, le groupe Battery Technology de SINTEF a récemment augmenté la production de ces couches d’électrodes jusqu’à des rouleaux de plus de 100 mètres de long, avec des revêtements d’électrodes sur les deux faces et une précision de l’ordre du micromètre.
Les deux électrodes ont été traitées sans le solvant dangereux qu’est le NMP et ont été remplacées par des liants aqueux pour préparer les électrodes à forte charge d’une manière plus durable. Ces rouleaux d’électrodes seront ensuite découpés en feuilles plus petites et assemblés en cellules de poche multicouches pour les essais électrochimiques.
Il s’agit d’une grande réussite pour notre groupe, réalisée au SINTEF Battery Lab, qui fait partie de l’infrastructure NABLA ici en Norvège. Il s’agit de l’un des premiers exemples européens d’augmentation de la cathode LNMO traitée à l’eau et à forte charge, ainsi que de l’une des premières productions d’électrodes à grande échelle en Norvège. Nous espérons que ce projet sera l’étincelle nécessaire pour que la recherche norvégienne sur les batteries s’oriente vers la fabrication industrielle de cellules au niveau local », déclare Nils Peter Wagner, coordinateur du projet et chercheur principal à SINTEF.
Les travaux ont été réalisés en collaboration avec les partenaires du projet IntelLiGent : Topsoe a fourni le matériau LNMO pour les cathodes et Vianode a fourni le matériau d’anode Si-Gr. Le groupe de polymères de SINTEF Industry a contribué à l’élaboration de nouvelles solutions de liants pour les deux boues d’électrodes, et l’AIT a contribué à la mise à l’échelle de ces différentes chimies d’électrodes. Millor préparera ensuite un module de batterie à partir des cellules assemblées à partir de ces électrodes. Cela permettra de démontrer la technologie des cellules à un niveau TRL élevé et constituera une étape importante dans la démonstration du potentiel de la chimie des cellules LNMO||Si-Gr.
La mise à l’échelle des électrodes de batterie n’est pas triviale, et le traitement à base d’eau à des charges élevées s’est avéré très difficile. Il s’agit d’une étape importante pour le projet, car la qualité de l’électrode se répercute directement sur la qualité des cellules de batterie qui seront assemblées dans les mois à venir, a déclaré Nils Peter Wagner.
Source : Sintef
