27 février 2014

Kia Soul EV : informations sur la batterie de 200 Wh/kg

Nous l’avions déjà évoqué dans notre actualité du 12 février 2014, le Kia Soul EV est équipé d'un bloc batterie offrant une densité énergétique très largement au-dessus de la moyenne pour une technologie lithium-ion : 200 Wh/kg au niveau des cellules, hors packaging. Les batteries lithium-ion dernièrement utilisées sur les voitures électriques sont en moyenne à 140 Wh/kg. Des valeurs jusqu’à 170 Wh/kg ont été annoncées mais pour des batteries de faible puissance non adaptées à la traction électrique (chiffres évoluant continuellement). Cette batterie est le fruit d'un programme de développement conjoint sur trois ans conclu entre Kia Motors Corporation et SK Innovation, en Corée.

Batterie Kia délivrant 200 Wh/kg au niveau des cellules

Les ingénieurs de Kia ont conçu ce bloc batterie de 27 kWh qui comprend 192 cellules lithium-ion polymère (film polymère souple comme matériau de conditionnement) réparties en huit modules. Le constructeur avances les avantages suivants d'une batterie lithium-ion polymère par rapport aux batteries lithium-ion normales : plus grande efficacité du fait de la structure simplifiée de ses cellules (moins de composants), coûts moindres, sécurité et fiabilité accrues (grâce à une meilleure diffusion thermique et à un contrôle optimisé de la pression interne), facilité de fabrication dans un large choix de capacités et de formes. Ce bloc intègre une technologie de contrôle thermique de dernière génération permettant de maintenir les différentes cellules à une température optimale.

La cathode à base de NCM (nickel-cobalt-manganèse), un matériau à forte teneur en nickel, est une des explications de la forte densité énergétique. Les autres raisons sont un additif d'électrolyte haute performance ainsi que différents matériaux anodiques qui ont été mis au point pour répondre aux différents besoins de performances (en termes de sécurité et de cycle de vie notamment), tout en préservant la haute densité énergétique.

En outre, les cellules de la batterie du Soul EV font appel à un séparateur spécial garant d'une sécurité et d'une fiabilité accrues. Ce séparateur détermine le niveau de sécurité et la vitesse de charge/décharge de la batterie. Il dispose d'une résistance thermique optimisée permettant de protéger les cellules contre l'exposition à la chaleur ou aux flammes en évitant toute contraction du séparateur si la température des cellules grimpe au-delà de la normale.

Kia Soul EV

La faible résistance électrique des cellules, le système de contrôle thermique du bloc batterie et le calcul précis de l'état de charge contribuent conjointement à améliorer les performances de charge, d'où un temps de charge rapide de 25 minutes (100 kW en courant continu) ou de 33 minutes (50 kW en courant continu). Avec une puissance de 6,6 kW en courant alternatif, 5 heures s'avèrent nécessaires pour recharger complètement la batterie. Le module de batterie est doté d'un dispositif de protection contre les surcharges qui coupe le circuit haute tension en cas de gonflement des cellules suite à une surcharge.

L'additif d'électrolyte utilisé pour le Soul EV évitera la dégradation des performances de sa batterie par températures basses et élevées, permettant ainsi d'étendre la plage des températures d'utilisation de la batterie et de réduire les variations de l'autonomie en fonction des conditions climatiques. Afin de protéger la batterie du froid, le Kia Soul EV est doté d'un dispositif qui réchauffe la batterie avant utilisation, pendant que le véhicule est raccordé au secteur. Ce système permet ainsi de garantir à la batterie des performances optimales indépendamment de la température extérieure.

  Yvonnick Gazeau

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