TotalEnergies entre dans l’histoire en incorporant une batterie refroidie par immersion dans un véhicule routier.

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Le refroidissement des batteries au lithium par immersion est considéré comme la solution optimale aux défis posés par la charge ultra-rapide, les bornes de charge les plus puissantes (jusqu’à 350 kW DC) générant des flux de chaleur que les systèmes de refroidissement existants ont du mal à gérer.

Les constructeurs automobiles et les fabricants de batteries ont été très impressionnés par les performances de cette technologie développée par TotalEnergies, mais de nombreux points d’interrogation signifient qu’il n’est pas prévu de la commercialiser en masse, du moins à court terme.

En effet, changer la technologie de refroidissement de la batterie d’un véhicule électrique représente une étape considérable. Ce changement de paradigme technologique a non seulement un impact sur la conception, les directives de développement, la stratégie énergétique et le contrôle du refroidissement, mais il affecte également la sécurité. Des projets de test sont déjà en cours, mais cette technologie n’a été testée à ce jour que sur des prototypes. Cependant, les ingénieurs de TotalEnergies ont réussi à mettre en place une exception.  

Une première mondiale – une voiture de route équipée de la technologie d’immersion

Afin de soutenir le développement de cette technologie, TotalEnergies a décidé de l’appliquer pour la première fois dans une voiture de route, en remplaçant le système de refroidissement de la batterie d’un Volvo XC90 hybride rechargeable par une alternative à immersion. En termes de performances, le résultat est immédiat : charge plus rapide, meilleur refroidissement, sécurité renforcée, coût et masse moindres, sans aucunement avoir à modifier la conception de la batterie ou du véhicule.

Cela a permis une comparaison directe entre les avantages offerts par le refroidissement par immersion et par des méthodes de refroidissement plus conventionnelles, étayées par des données collectées pour la première fois à partir d’un véhicule produit en série plutôt que de s’appuyer uniquement sur des simulations. Comme on peut le voir sur l’illustration 1 ci-dessous, le système de refroidissement a été remplacé avec des modifications mécaniques minimes. L’architecture du véhicule a été respectée, et la batterie reste la même. Les seules différences constatées concernaient les composants nécessaires au refroidissement par immersion ou lorsqu’il était nécessaire de les rendre compatibles avec le fluide diélectrique. Le potentiel du chargeur embarqué, en revanche, est passé de 3,7 kW à 22 kW.

Cette transformation a permis à TotalEnergies de démontrer que le refroidissement par immersion répond aux nouvelles spécifications requises pour les applications de forte puissance.

Illustration 1 : Photos de la batterie au lithium avant et après la modification du système de refroidissement (couvercle retiré)

Résultats de refroidissement concluants

Les informations récoltées lors des différents tests menés ont révélé que la capacité de refroidissement était sept fois plus efficace avec la technologie développée par TotalEnergies. L’illustration 2 montre comment un système intégré plus simple peut réduire la masse de 6 % et le coût de 4 % sur ce véhicule.

La sécurité et la durabilité globales des piles au lithium sont également renforcées par les hautes performances des fluides TotalEnergies.

En conclusion, nous pouvons prédire avec confiance que le refroidissement par immersion des batteries au lithium sera une technologie clé du futur. Il répond parfaitement aux défis de la prochaine génération de voitures électriques, dont les batteries devraient être plus puissantes, plus sûres et plus durables.

llustration 2 : Comparaison montrant le coût et la masse de la batterie avant et après modification

( Origine : fuelsandlubes 29/8/22)

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