Un nouveau manteau pour voitures électriques prolonge la durée de vie de la batterie en contrôlant la température

Jun 12, 2023

SHANGHAI —Une « cape thermique » de pointe a été conçue pour prolonger la durée de vie des batteries des voitures électriques, le tout sans consommer d’énergie supplémentaire.

Les scientifiques affirment que la cape thermique Janus, qui fonctionne en toutes saisons, peut diminuer considérablement la température d'un véhicule électrique par une journée chaude, et l'augmenter de 44° pendant la nuit. Composée majoritairement de silice et d'aluminium, cette cape innovante remplit sa fonction de régulation de température de manière autonome, ne nécessitant ni énergie extérieure ni adaptations spécifiques aux conditions météorologiques.

L’équipe de recherche décrit la cape comme des « vêtements pour véhicules ». Ils suggèrent que cela pourrait améliorer la longévité des batteries des voitures électriques en atténuant les variations de température nocives.

Le prototype amortit les fluctuations naturelles de température en isolant le véhicule, ou tout autre objet, de son environnement immédiat. La cape comporte deux composants principaux : une couche externe qui reflète efficacement la lumière du soleil et une couche interne qui emprisonne et stocke la chaleur.

La chaleur collectée par la couche externe de la cape est également expulsée de manière à lui permettre de se dissiper dans l'environnement extérieur.

Nommé d'après la divinité romaine à deux visages Janus, le design bidirectionnel de la cape est une caractéristique importante. Sa coque extérieure est composée de fines fibres de silice recouvertes de flocons hexagonaux de nitrure de bore, une substance céramique semblable au graphite, qui améliore la réflectivité solaire. Ces fibres sont entrelacées dans un tissu et liées à la couche interne en alliage d'aluminium.

Des chercheurs de l'Université Jiao Tong de Shanghai ont testé l'efficacité de cette cape sur des véhicules électriques dans des conditions ambiantes typiques à Shanghai, sur la côte centrale de la Chine.

Sans la cape, la température interne d'une voiture atteignait un maximum d'environ 123°F à midi, tandis que la température à l'intérieur de la voiture équipée de la cape n'atteignait que 73°F. À l’inverse, à minuit, la température à l’intérieur de la voiture masquée est restée nettement supérieure à la température extérieure et n’est jamais descendue en dessous de zéro.

"La cape thermique est comme des vêtements pour les véhicules, les bâtiments, les vaisseaux spatiaux ou même les habitats extraterrestres pour rester au frais en été et au chaud en hiver", explique le Dr Kehang Cui, spécialiste des matériaux à l'Université Jiao Tong de Shanghai et auteur principal de l'étude. un communiqué de presse. Il a reconnu le défi que représente le développement d'un système capable de s'allumer et de s'éteindre automatiquement sans énergie externe.

Pour lutter contre ce problème en hiver, l'équipe du Dr Cui a eu recours à un effet appelé « recyclage des photons ». Essentiellement, toute énergie piégée sous la cape oscillera entre le véhicule et la cape au lieu de se dissiper dans l’environnement.

«C'est la première fois que nous parvenons à un réchauffement supérieur à la température ambiante de près de 7°C pendant les nuits d'hiver», explique le Dr Cui. « Cela nous surprend également : il n'y a pas d'apport d'énergie ni de soleil et nous pouvons quand même nous réchauffer.

L’équipe a délibérément conçu la cape en gardant à l’esprit l’évolutivité future. Si des fibres de silice plus fines auraient amélioré la réflectivité solaire, elles seraient également plus fragiles et incompatibles avec les méthodes de production industrielle existantes à haut volume. Les matériaux choisis, notamment l'aluminium, la silice et le nitrure de bore, sont tous rentables, contribuant à créer une cape légère, durable et résistante au feu. Les propriétaires de véhicules électriques espèrent certainement que cette couverture révolutionnaire sera disponible dans un avenir proche.

L'étude est publiée dans la revue Device.

L'écrivain du South West News Service, James Gamble, a contribué à ce rapport.

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