Lors du « battery day« , Tesla n’a pas mâché ses mots et a présenté un nouveau format de cellule 4680 sans languettes. Ce nouveau format permet:
- de supprimer les languettes,
- d’augmenter la densité énergétique,
- de conserver des caractéristiques thermiques similaires à celles des cellules plus petites,
- d’améliorer le rapport poids/puissance et de réduire le coût de production.
En d’autres termes, utiliser la nouvelle cellule Tesla 4680 revient à apporter un pistolet à pommes de terre dans un combat où les gens se battent avec des frites. En quoi ces nouvelles batteries sont-elles déterminantes?
Les économies d’échelle
Tesla était heureux d’acheter à ses fournisseurs des cellules contenant sa chimie secrète, mais l’entreprise voyait bien que des problèmes se profilaient à l’horizon. Pour que Tesla atteigne son objectif de maintenir un taux de croissance de 40 à 50 % d’une année sur l’autre, l’entreprise aura besoin d’un nombre croissant de batteries.
Les contraintes de fabrication des fournisseurs de cellules de batteries de Tesla se sont révélées insuffisantes pour répondre à la demande interne des activités automobiles et de stockage d’énergie de Tesla, selon les estimations de l’entreprise pour ses batteries.
Les équipes de Tesla ont travaillé sans relâche pour trouver une solution à ce problème en achetant et en développant de nouvelles solutions techniques qui permettront des avancées supplémentaires dans le format des cellules de batterie.
Peut-être plus important encore, Tesla a pu réinventer l’ensemble du processus du début à la fin en capitalisant sur son expertise dans le domaine de la fabrication de cellules de batterie ainsi que sur sa position de leader mondial dans la production d’équipements de fabrication.
Fabrication de cellules
Tesla a rapidement dépassé le stade du simple développement et de la création de produits pour atteindre des niveaux d’efficacité toujours plus élevés dans la production d’automobiles.
Au lieu de cela, l’entreprise a commencé à se concentrer sur la conception des machines utilisées pour produire les automobiles elles-mêmes. Le processus de fabrication pouvait être difficile, mais le dévouement de Tesla a incité l’entreprise à aller au-delà du produit et à construire des biens plus simples à fabriquer.
Nous l’avons vu pour la première fois avec la Model 3, et le développement sur ce front s’est poursuivi avec chaque modèle suivant.
Facteur de forme
Ces efforts ont donné lieu à un certain nombre de percées, dont un nouveau type de cellule de batterie cylindrique qui mesure 4680 tables et apporte de nombreuses améliorations en termes de performance, de fabrication et de coût.
Les nouvelles cellules jumbo ont un diamètre de 46 millimètres et une hauteur de 80 millimètres, comme leur nom l’indique. Le rouleau de gelée plus grand incorpore plus de matériau actif de la batterie dans le boîtier, ce qui se traduit par une augmentation de 5 % de la quantité d’énergie pouvant être stockée et de 6 % de la quantité de puissance.
Si l’on considère le pack dans son ensemble, on constate que le nouveau facteur de forme permet à lui seul de gagner 16 % d’autonomie.
Chimie améliorée
Ce n’est pas une simple modification de la taille des cellules qui a conduit à la production de ces cellules supplémentaires. Les cellules 4680 représentent une réécriture fondamentale de l’histoire des cellules de batterie chez Tesla, de la même manière que le système Autopilot de Tesla a subi plusieurs révisions tout au long de son développement.
Le silicium est actuellement utilisé dans les batteries de Tesla. Selon M. Baglino, « le problème du silicium est que, lorsqu’il est chargé en lithium, il est multiplié par quatre. »
Étant donné qu’il s’agit du deuxième élément le plus répandu dans la croûte terrestre, le silicium est très bon marché et simple à obtenir. Cela en fait une matière première intéressante. En fait, le sable n’est rien d’autre que du dioxyde de silicium.
Production de cathodes
Selon Tesla, les procédures actuellement utilisées pour la production de cathodes sont basées sur une chimie qui existe depuis longtemps et qui a été développée de manière isolée. Tesla est parti d’une feuille blanche pour élaborer un plan visant à optimiser chaque étape afin de minimiser les déchets et les coûts, du minerai à la cathode. Ce plan a été conçu pour optimiser chaque phase afin de maximiser l’efficacité.
Rédaction Tesla Mag
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