Tesla vient de franchir une étape importante en produisant le premier Cybertruck équipé des nouvelles cellules à revêtement sec 4680. Une technologie au potentiel énorme qui, selon le constructeur américain, offrira des avantages tels que la réduction des coûts, un processus de fabrication beaucoup plus durable et la possibilité d’augmenter la production beaucoup plus rapidement.
Bien que de nombreux fabricants parient sur l’électrolyte solide comme étant l’avenir, les experts considèrent que les technologies telles que les cellules LFP, l’anode en silicium ou les cellules à feuilles sont les avancées qui feront progresser la technologie à court terme.
Le revêtement à sec est également mis en avant. Il s’agit d’une technique qui consiste à recouvrir le matériau actif d’une feuille de métal pour créer l’électrode. C’est dans ce matériau actif que se produisent les réactions électrochimiques qui permettent à l’électrode de stocker l’énergie pendant la charge et de la restituer en cas de besoin.
Généralement, le matériau actif de l’électrode est mélangé à de l’eau ou à un solvant organique pour former une solution laiteuse, qui est ensuite appliquée sur la partie supérieure de la feuille métallique de l’électrode. Après le processus d’enduction, l’électrode est séchée et pressée. Ce processus de pressage, appelé calandrage, augmente la densité énergétique de l’électrode en réduisant son volume et sa porosité.
Toutefois, ce processus de séchage nécessite beaucoup d’énergie et de temps, certaines électrodes pouvant mettre jusqu’à 24 heures pour sécher complètement. En outre, le solvant organique utilisé au cours du processus est potentiellement dangereux et doit être traité en vue d’une réutilisation ultérieure.
Ça y est !
Tesla dévoile le « Premier prototype de Cybertruck équipé de cellules à cathode sèche 4680, ce qui en fait un véhicule à électrodes sèches. » https://t.co/OuuVkIEr4o
— Autorité Digitale (@autodigitale) August 3, 2024
Avantages du revêtement à sec
Dans ce nouveau procédé de fabrication que Tesla utilise dans son usine du Texas, une colle est appliquée sur la tôle, composée d’un mélange de poudres et de liants, qui remplace le traditionnel mélange laiteux. Bien que cette nouvelle technique nécessite un processus de fabrication plus complexe, elle permet de réduire considérablement les délais et les coûts, tout en étant plus respectueuse de l’environnement.
En évitant l’utilisation de solvants, l’enrobage à sec nécessite moins d’étapes de préparation et moins d’équipement, ce qui se traduit également par des besoins en capitaux moindres. Par conséquent, l’empreinte carbone d’une électrode fabriquée avec cette nouvelle technique est dix fois inférieure à celle d’une électrode conventionnelle.
Ce processus de fabrication, plus rapide et plus efficace, permet également une réduction des coûts pouvant aller jusqu’à 10 %. Par ailleurs, environ 39 % de l’énergie consommée dans la fabrication d’une batterie lithium-ion est associée aux processus de séchage, dont le séchage des électrodes représente 50 % de cette dépense énergétique.
Cependant, la fabrication à grande échelle d’électrodes à l’aide de cette technique présente également des inconvénients. Pour que cet adhésif soit utilisable, il doit être uniforme sur toute la surface de l’électrode. De plus, comme pour l’enduction humide, elle nécessite également un processus de pressage, mais à une pression et une température plus élevées.
Dans le cas de Tesla, lors des premières phases de développement, le mélange de poudre et de liants a endommagé de manière inattendue les rouleaux utilisés pour le pressage des électrodes. Toutefois, selon Elon Musk, ce problème a été résolu, ce qui a permis de lancer la production des unités de vérification.
Si tout se passe comme prévu, Tesla commencera la production de masse au dernier trimestre de cette année, ce qui réduira le coût de fabrication de ses modèles, ouvrant la voie à une utilisation dans d’autres modèles, notamment son camion Semi.
