LISA : Innosuisse finance la recherche sur les batteries

Améliorer la fabrication des batteries au sel

29 nov. 2023 | EMPA / BATTERY CONSULT AG

L'Empa collabore avec Battery Consult AG, une entreprise de recherche et de développement spécialisée dans la technologie des batteries au sel, et le Swiss Innovation Park Biel/Bienne (SIPBB) au projet LISA (Laser Joining of ceramic-metal in SaltBatteries), qui est cofinancé par l'Agence suisse de l'innovation Innosuisse. Le projet vise à révolutionner la fabrication des batteries et à contribuer à la rentabilité et à la durabilité des nouvelles solutions de stockage de l'énergie.

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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

Les batteries au sel basées sur la technologie ZEBRA bien établie se sont révélées très efficientes et durables, avec une longue durée de vie qui réduit les coûts d'énergie et d'investissement pour le stockage de l'énergie. À la fin de leur cycle de vie, les piles au sel sont recyclées pour être utilisées dans l'industrie de l'acier inoxydable selon un processus bien établi, ce qui témoigne de leur haut degré de durabilité. En outre, le degré de sécurité pendant la fabrication et l'exploitation est élevé, car ces batteries ne brûlent pas et n'explosent pas.

Depuis sa création en 2008, Battery Consult AG participe activement au développement et à l'optimisation de la conception des piles et batteries au NaNiCl2 pour une fabrication durable et rentable. 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 piles 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. Cependant, la technologie conventionnelle d'assemblage métal-céramique repose 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.

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D'assembler directement par laser des céramiques à des métaux pour la production de batteries au sel c'est l'objectif du projet LISA.
Solutions de stockage d'énergie pour stabiliser le réseau
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De gauche à droite : Christian Ochsenbein Swiss Battery Technology Center, SIPBB, Gurdial Blugan. Empa , Michael Bayer Battery Consult, Elisabeth Mostofi, Battery Consult, Hossein Ghasemi, Swiss Advanced Manufacturing Center SIPBB, Thomas Graule, Empa, Andreas Burn, Swiss Advanced Manufacturing Center, SIPBB.

"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", déclare 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."

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 : "Ce projet de recherche s'inscrit dans le prolongement des nombreuses innovations suisses en matière d'énergie verte réalisées à l'Empa ces dernières années. 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."Gurdial Blugan et son équipe Ceramic Composites de l'Empa développeront, en collaboration avec Battery Consult et le SIPBB, de nouveaux matériaux céramiques pour l'assemblage au laser de composants céramique-céramique.

Andreas Burn, directeur du Swiss Advanced Manufacturing Center au SIPBB, déclare : "LISA est l'un de ces projets où l'on voit immédiatement le potentiel d'un changement révolutionnaire. 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. "Hossein Ghasemi, chef de projet scientifique au SIPBB, ajoute : "Le projet LISA est un excellent exemple de rassemblement de différentes compétences pour résoudre les problèmes de l'industrie. Nous sommes heureux au SIPBB d'avoir le soutien d'Innosuisse pour combiner nos connaissances et notre infrastructure en matière de laser et d'optique avec les solides connaissances en matériaux de l'équipe LISA afin de relever ces défis".

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. Batteryconsult

A propos du Parc suisse d'innovation Biel/Bienne (SIPBB)

Le Switzerland Innovation Park Biel/Bienne (SIPBB) est une institution à but non lucratif dédiée au transfert rapide d'innovations du monde académique vers l'industrie. Le SIPBB abrite quatre centres de recherche, parmi lesquels la Swiss Smart Factory, une usine de démonstration pour les technologies de l'industrie 4.0 et le Swiss Battery Technology Center. Au Swiss Advanced Manufacturing Center (SAMC), notre équipe d'experts se concentre sur les processus de fabrication basés sur le laser, tels que le soudage laser, le revêtement et l'impression 3D métallique, ainsi que sur leur intégration dans les écosystèmes de fabrication modernes. Les installations de pointe du SAMC comprennent notre laboratoire équipé de matériel de caractérisation optique, une large gamme de sources laser à différentes longueurs d'onde, émettant en continu ou par impulsions ultra-courtes, ainsi que différents bancs d'essai R&D pour les études expérimentales utilisant des robots et des scanners. SAMC a pour objectif le développement et l'évaluation de plates-formes technologiques optiques de pointe et leur transfert vers des machines de fabrication au niveau du prototype industriel. www.sipbb.ch