La journée "battery day" de Tesla (22 septembre 2020)

[zeta]

il y a une heure, Solardream a dit :

J ai pas cette option avec l'appli youtube sur Android

Ah, si seulement le même groupe possédait Android et Youtube, il pourrait y avoir une version officielle de l'application avec toutes les options de la version web ... 😉

J'ai pas d'autre option à te proposer... 🤷‍♂️

[Starski]

Il y a 18 heures, Solardream a dit :

J ai pas cette option avec l'appli youtube sur Android

Avec Youtube sur mon PC y'a pas non plus le Français 😢

[3.14R]

il y a 43 minutes, Starski a dit :

Avec Youtube sur mon PC y'a pas non plus le Français 😢

J'ai failli répondre la même chose, mais une fois la vidéo lancée l'option "Traduire automatiquement" devient disponible.

[Solardream]

Trouvé sur la.version PC.

 

Merci 👏🍾

[zeta]

Quand il n'y en a plus, il y en a encore !

Suite a toutes les rumeurs que la Tesla Model S Plaid utiliserait des cellules 4680, Jordan a remis ça avec une vidéo argumentant pourquoi cela ne semble pas coller.

https://www.youtube.com/watch?v=RLraFClFbEA

 

Il commence par résumer ses prédictions avant le batterie day, où cela faisait sens d'équiper les hauts de gamme en premier, mais suite à la présentation le plan semble bien différent.

 

Les arguments contre l'usage de 4680:

* Cela a été explicitement indiqué lors des dernières réunions d'actionnaires

* L'usine de Kato Road est utilisé comme Joker pour assister la mise en route des gigafactories Berlin et Austin, donc ne pourra pas aussi fournir les cellules des model S et X

* Au premier semestre, les cellules 4680 de Kato Road n'était pas encore "prêtes pour être installées dans des véhicules"

* Le 4680 n'est qu'un facteur de forme, de nombreuses améliorations de la chimie sont présentes sur les 18650 avec de bien meilleurs performances que les générations précédentes, notamment avec l'ajout de silicium

* Tesla est en manque de batteries, donc continuer à utiliser les cellules de Panasonic Japon en 18650 est intéressant pour garantir les approvisionnements

* Les 4680 ne font sens que dans un pack structurel, hors les différences de poids entre anciennes et nouvelles génération ne semblent pas suffisantes. Les améliorations de design de pack apportées sur les model 3/Y (4 modules seulement) appliquées sur la model S, associées à une meilleure densité de la chimie et une taille de batterie plus faible grâce à la meilleur efficience correspondent mieux au poids réel.

* Le design du pack et de ses accroches sur le reste du châssis semble pouvoir être remplacé par un pack structurel à base de 4680 sans reprises du reste du véhicule, donc le changement pourra être opéré dès que Tesla sera en mesure de le faire. C'était ce qui était prévu sur le Plaid + annulée, et qui pourrait revenir comme un simple changement sur la ligne dans quelques années.

* La gestion thermique était le point faible des packs des model S. Les dernières améliorations, y compris la nouvelle pompe à chaleur, permettent de maintenir des plus grandes puissances de charge et de décharge avec les mêmes cellules.

 

 

Voilà pour la théorie.

 

Maintenant, si vous voulez voir en pratique ce que ça donne, Sandy Munro à lancé une cagnotte pour acheter une model S Plaid et la démonter en vidéo !

Leur vidéo de ce jour indique qu'elle à été commandée et devrait arriver dans 2 semaines, mais il leur manque encore des sous.

Si le sujet vous intéresse et que vous le pouvez, voilà son appel : https://www.youtube.com/watch?v=2mq45oiDLtk

 

 

 

[Kratus]

Il y a 7 heures, zeta a dit :

Sandy Munro à lancé une cagnotte pour acheter une model S Plaid et la démonter en vidéo !

Je pense qu'il a assez de pognon pour "aller au bout" et qu'il n'aura aucun mal à valoriser le fruit de son travail auprès de certains constructeurs. 

[Kratus]

Le 21/06/2021 à 23:04, zeta a dit :

Sandy Munro à lancé une cagnotte pour acheter une model S Plaid et la démonter en vidéo

Voici le lien pour participer, en achetant un autocollant à 13 $. 

https://munrolive.com/support-%2F-store/ols/products/model-s-plaid-fund-munro-live-sticker

Il espère en vendre 10 000, soit à environ un internaute sur 10 qui regarde habituellement ses vidéos. 

 

J'ai participé, avec un paiement par PayPal, ça représente 11,40 €. 

 

J'ai estimé que ça vaut bien ça, pour savoir ce que cette Plaid a dans le ventre... 

[zeta]

il y a 31 minutes, Kratus a dit :

Voici le lien pour participer, en achetant un autocollant à 13 $.

Pour être complet, ils précisent sur le site :

Citation

For international buyers, please consider ordering 2 stickers or the Signed version to offset international shipping.

=> "Pour les personnes hors états-unis, merci de considérer l'achat de 2 autocollants, ou de la version signé par Sany Munro, pour compenser les frais de livraison à l'international."

 

Sinon, si l'autocollant ne vous intéresse pas ou que vous n'êtes pas prêts à en acheter 2, ils ont un produit "Supporter Munro" tout simple, sans envoi d'autocollant, à 10$, donc directement dans la cagnotte de Munro Live et pas dans cette du transporteur :

https://munrolive.com/support-%2F-store/ols/products/munro-support

[cornam]

Le 21/06/2021 à 23:04, zeta a dit :

* Le 4680 n'est qu'un facteur de forme, de nombreuses améliorations de la chimie sont présentes sur les 18650 avec de bien meilleurs performances que les générations précédentes, notamment avec l'ajout de silicium

* Tesla est en manque de batteries, donc continuer à utiliser les cellules de Panasonic Japon en 18650 est intéressant pour garantir les approvisionnements

* Les 4680 ne font sens que dans un pack structurel, hors les différences de poids entre anciennes et nouvelles génération ne semblent pas suffisantes. Les améliorations de design de pack apportées sur les model 3/Y (4 modules seulement) appliquées sur la model S, associées à une meilleure densité de la chimie et une taille de batterie plus faible grâce à la meilleur efficience correspondent mieux au poids réel.

* Le design du pack et de ses accroches sur le reste du châssis semble pouvoir être remplacé par un pack structurel à base de 4680 sans reprises du reste du véhicule, donc le changement pourra être opéré dès que Tesla sera en mesure de le faire. C'était ce qui était prévu sur le Plaid + annulée, et qui pourrait revenir comme un simple changement sur la ligne dans quelques années.

* La gestion thermique était le point faible des packs des model S. Les dernières améliorations, y compris la nouvelle pompe à chaleur, permettent de maintenir des plus grandes puissances de charge et de décharge avec les mêmes cellules.

1-> Tout à fait, il est bon de le rappeler ! les chimies des 18650 qui équipaient les packs de 85 kWh des Model S ont eu des problèmes et ils les ont corrigé dès la série 90D. Idem pour l'évolution vers 100D.

2-> Exactement : J'ajouterai que changer de ''form factor'' veut dire changer toutes les machines produisant ce format de batterie donc moins de retour sur investissement initial. Tant que le châssis n'est pas prévu pour tirer avantage du format 4680 il n'y a, économiquement, pas de raison de changer.

3->en effet je m'étais fait la même remarque : trop cher pour 2020, pas d'utilité poru resté sur le haut du panier de l'offre (déjà chère à 130k€..). Et toujours possible de revoir le châssis pour 2023/2024 selon la concurrence.

4->exit ! mais aussi et surtout la chimie des nouveaux packs de 18650 qui n'ont rien à voir avec les débuts. D'ailleurs même remarque pour le pack LR d'une TM3 qui est passé de 75 à 82 kWh : est-ce une amélioration de l'agencement? ou plus probablement une amélioration de la chimie/structure interne des batteries 2170 !

Qu'en pensez-vous ?

[zeta]

Vous étiez fan de vos cours de chimie ? Parfait ! Voilà un peu de lecture:

Comme rapporté par Electrek, le brevet posé par Tesla en décembre dernier concernant l'extraction de lithium d'argile vient d'être publié publiquement: http://patentscope2.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2021138345 (le PDF disponible dans l'onglet Documents : http://patentscope2.wipo.int/search/docs2/pct/WO2021138345/pdf/mkxgcIXZeQjWFiOQSVwSi9ebV7QeVDzVwCgd-x2u1Hg80AnmOtOmJjXuipLjS6PWh1ffE4_C5OARtGuthiauG_hUx-2a5rDXi8uGhABtAMpxv-aAkSKa8nFTRHAUMwnr?docId=id00000060900999)

 

Elon Musk lors du battery day avait décrit la méthode comme "simplement ajouter du sel de table". Nous avons maintenant accès aux détails. Je ne suis pas chimiste donc la suite est à prendre avec un grain de sel (blague anglophone...):

 

Le titre est "EXTRACTION SÉLECTIVE DE LITHIUM À PARTIR DE MINÉRAUX ARGILEUX".

Et son résumé :

Citation

L'invention concerne des procédés d'extraction du lithium à partir d'un minéral argileux et des compositions de celui-ci. Le procédé d'extraction comprend la fourniture d'un minéral argileux comprenant du lithium, le mélange d'une source de cations avec le minéral argileux, la réalisation d'un broyage à haute énergie du minéral argileux, et la réalisation d'une lixiviation liquide pour obtenir une solution de lixiviation riche en lithium.

 

Le brevet parle plus généralement de "source de cations" (des ions positifs), dont le sodium (Na+, la moitié de NaCl qui est du sel de table) en est un exemple.

 

Si comme moi, vous n'aviez jamais vu le mot "lixiviation", le Larousse dit : "Opération qui consiste à faire passer lentement un solvant à travers un produit convenablement pulvérisé et déposé en couche épaisse, pour en extraire un ou plusieurs constituants solubles (parfums, alcaloïdes, etc.).". Wikipedia donne comme exemple le café filtre, qui est obtenu en faisait passer de l'eau dans le café moulu pour en extraire l’arôme.

 

Le process au final donne donc ce qui est décrit sommairement sur l'image suivante:

Il faut d'abord une source de minéraux argileux (102A), comme ceux que Tesla semble avoir trouvé au Nevada, ainsi qu'une source de cations (104A) comme le sel de table, mais cela peux aussi être du Nitrate de Sodium, du Sulfate de Magnésium ou d'autres noms barbares.

 

Dans la pratique, la source de cations est en réalité une source de cations et d'anions. Tous les composés proposés sont sous forme solide, et c'est leur passage dans l'eau qui les dissous en séparant la partie cation (chargé positivement) de la partie anion (chargé négativement). Pour l'exemple du sel, il a la composition chimique NaCl ("chlorure de sodium") lorsqu'il est solide, et mis dans une grande casserole d'eau, se sépare en un ion Na+ chargé positivement, et un ion Cl- chargé négativement. L'anion semble ne pas avoir de rôle dans le process, mais le cation est important, car il est chargé de la même façon que les ions lithium (Li+) donc partage une partie de ses propriétés comme les atomes avec lesquels il peut se combiner.

 

La seconde étape consiste à réaliser un broyage à haute énergie de l'argile avec le sel ( 108A). La dernière étape réalise la "lixiviation" (110A), donc l'extraction du lithium du broyat avec de l'eau (un solvant).

L'objectif est que les cations prennent la place du lithium dans l'argile, et que le lithium se retrouve libéré dans la solution extraite. Il est ensuite simple de séparer le lithium de l'eau pour avoir d'un côté du lithium et de l'autre de l'eau pour recommencer.

 

Deux sortes de cations peuvent être utilisés, dans les deux premières colonnes du tableau périodique. Les métaux alcalins ont une seule charge positive comme le lithium (Li+, Na+, K+), donc il y a l'échange d'un cation pour un atome de lithium. Les métaux "alcalino-terreux" ont deux charges positives (Mg2+, Ca2+,...) donc il y a l'échange d'un cation pour deux atomes de lithium.

 

 

Le brevet donne aussi un peu de contexte. En [0003], il rappellent que l'objectif est de pouvoir extraire à faible coût le lithium. Aujourd’hui le lithium est principalement extrait des saumures ("brines") grâce au faible coût de cette opération. Avec l'augmentation de la demande, cela ne suffirait pas, et avoir accès de nouvelles sources est important.

En [0004], ils ajoutent qu'une autre méthode existe pour l'extraction de lithium dans les minéraux argileux : la lixiviation acide. Cela consiste à le mélanger avec une solution acide et le chauffer. Les inconvénients sont que :

* cela n'extrait pas seulement le lithium mais aussi d'autres composés comme le sodium, le potassium, le fer, etc. ce qui nécessite des opérations additionnelles pour retirer ces impuretés (purification) mais qui jettent une partie du lithium, donc un rendement moyen

* l'usage d'acides et la méthode de purification complexe rendent ce process coûteux et peu respectueux de l'environnement.

 

En [0009] ils indiquent travailler avec concentrations inférieures à 5g de lithium par kilogramme d'argile (donc 1/200), donc on est pas loin de chercher une aiguille dans une botte de paille!

[0037] donne un tableau de la concentration du lithium et des autres composants dans quelques exemples d'argiles:

 

En [0010] la concentration de la source de cation est entre 1/3 et 1/50 de la masse d'argile. Il parlent ensuite de rapport molaire (donc en comptant les atomes de chaque plutôt que leur masse) de 1 pour 1 à 30 pour 1 entre les cations et le lithium. Il faut se rappeler que le lithium est l'un des atomes les plus légers (3 protons) contrairement au sodium par exemple (11 protons).

 

En [0012] la température de lixiviation est évoquée : entre 20 et 100°C. Moins il faudra chauffer moins le procédé nécessitera d'énergie (donc de coût de fonctionnement et d'impact sur l'environnement).

 

[0033] Pour améliorer l'efficacité du process, le broyage/meulage permet de réduire la taille des particules et de déformer leur structure pour faciliter les échanges d'ions.

[0046] indique que le temps de broyage peut aller de 0,1h à 24h selon les usages, donc pas évident de savoir ce que Tesla choisira... Plus le temps est long, plus cela sera coûteux en énergie et en investissements.

[0055] montre l'évolution de la concentration en lithium (et autres composés) selon le temps de broyage ("Mill Time"):

 

[0056] Ils ont aussi mesuré l'effet de l'ajout de sel NaCl à l'étape de lixiviation plutôt que pendant le broyage avec des résultats similaires. Et dans les points suivant la même chose avec un composé de magnésium à la place du sel.

 

[0053] Ce point est probablement le plus important en comparant les résultats obtenus avec cette méthode plutôt qu'avec de l'acide.

H2SO4 est la formule de l'acide sulfurique, qui est la méthode qu'ils cherchent à remplacer.

Les 2 colonnes "Selective Leach" et "Selective Extraction" sont celles issue de ce nouveau procédé. La distinction entre les deux n'est pas claire. Il semble que "Selective Extraction" est le résultat du broyage seul avec ajout de sel, et que "Selective Leach" le résultat de l'ajout d'eau pour la lixiviation en plus de la simple extraction.

Le gain de cette méthode est visible sur la faible concentration des impuretés dans la solution extraite comparé à la technique avec de l'acide. Le procédé n'est pas meilleur concernant le lithium, semblable pour le potassium (K) qui est la plus grosse impureté restante, et bien meilleure pour l'aluminium (Al3+) le Calcium (Ca2+), le magnésium (Mg2+) et le Fer (Fe2+) qui sont quasiment absents. L'opération complexe de purification de la méthode par acide doit donc être soit extrêmement simplifié soit complètement éliminé selon la qualité désirée.

 

 

L'article d'Electrek rappelle quelques citations de Drew Baglino (le co-présentateur du Battery Day) a ce sujet où il indiquait que ce nouveau procédé pourrait réduire de 33% le coût d'extraction du lithium.

https://electrek.co/2021/07/09/tesla-patent-reveals-elon-musk-table-salt-lithium-extraction-process/

 

En plus du coût, le procédé n'utilise pas d'acide, donc est meilleur pour l'environnement. L'eau semble pouvoir être majoritairement réutilisée. Il sera intéressant de savoir d'où provient la source de cation en revanche et de son impact (l'océan en est rempli, mais cela doit représenter une masse non négligeable de sel par an).

 

 

Si des chimistes passent par là, n'hésitez pas à corriger/compléter.

Jordan Giesege à déjà annoncé travailler sur une prochaine vidéo sur ce sujet qui sera je n'en doute pas plus complète et précise que ce post.

 

A suivre!

 

 

[Teslamodels]

Super post merci à toi pour le travail de traduction que tu as fait et le temps que tu y a consacré ! 

[Arnaudc06]

Merci @zeta

[3.14R]

Comme à chaque fois, un plaisir de te lire @zeta. Merci ! 

[Kratus]

Il y a 2 heures, zeta a dit :

à prendre avec un grain de sel

C'est à peu près le seul truc que j'ai compris 😂

 

Il y a 2 heures, zeta a dit :

la température de lixiviation est évoquée : entre 20 et 100°C

 

Il y a 2 heures, zeta a dit :

e temps de broyage peut aller de 0,1h à 24h

Le principe d'un brevet, c'est de balayer large. Donc on n'y apprend rien de précis permettant de copier la recette. 

[zeta]

il y a une heure, Kratus a dit :

Le principe d'un brevet, c'est de balayer large. Donc on n'y apprend rien de précis permettant de copier la recette. 

Oui bien sur, mais les bornes restent intéressantes.

Dans le cas de la température, ils couvrent un usage à température ambiante qui serait l'idéal question énergie, et à l'autre bout de la plage le 100° reste modéré (ce n'est pas une température de fusion non plus) bien que cela risque de demander pas mal d'énergie. Leurs travaux sur les pompes à chaleurs pourraient s’avérer utiles pour extraire la chaleur du premier lot traité et l'envoyer dans le suivant 😉

 

Pour le temps de broyage, cela montre que le process risque d'être long. Qui dit long, dit plus de machines nécessaires pour traiter la même quantité de produit. Si on parles en tonnes traitées par jour, cela à un impact fort. J'ai été surpris de voir des temps allant jusqu'à 24 heures pour un broyage qui est une opération plus mécanique que chimique. 1h m'aurait déjà paru long intuitivement.

 

Les exemples en fin de document pour les comparaisons/graphes consistent en 3h de broyage et 20 minutes de lixiviation à 90°C. Le tableau de comparaison montre que le gain entre 2h et 3h est très limité, donc il doit y avoir un optimum quelque part autour de 2h pour la quantité de lithium extraite et l'énergie consommé/l'investissement nécessaire.

 

Il serait intéressant de trouver les valeurs utilisées pour les procédé actuels à l'acide pour comparer. Le brevet parle de 2 heures de lixiviation à 65°C mais ne donne pas de broyage pour leur point de comparaison avec la solution acide (H2SO4) . Si cela ne nécessite effectivement pas de broyage actuellement, cela indique que le nouveau process pourrait utiliser plus d'énergie (broyage et température plus élevée) si ces exemples peuvent être considérés comme proche des valeurs réellement utilisés en pratique.

[Catequil]

Que ferait-on sans@zeta

Merci

[Dordrecht]

Il y a 10 heures, Kratus a dit :

C'est à peu près le seul truc que j'ai compris 😂

 

 

Le principe d'un brevet, c'est de balayer large. Donc on n'y apprend rien de précis permettant de copier la recette. 

 

Ce brevet ne fait donc pas la courte échelle aux copieurs, un bon point ! Mais le principe est révélé publiquement.

 

En tout cas ce procédé est plausible, car son *principe* est très explicité. Sinon Tesla se ridiculiserait, en affirmant des principes bidon.

 

Ce qui compte c'est l'abondance de lithium à venir, et l'importante réduction des coûts. Evidemment tant que cette solution n'est pas implémentée on reste dans l'espoir...

 

PS Bravo à zeta pour son article de vulgarisation !

[cornam]

Selon cleantechnica : une information ayant fuité par quelqu’un qui n’aurait pas dû, car le tweet à été effacé :

https://cleantechnica.com/2021/07/11/teslas-4680-batteries-seem-to-be-in-production-structural-battery-packs-coming/

Les packs de 4680 seraient en pré production.. 

Modifié juillet 13, 2021 par cornam

[zeta]

Il y a 14 heures, cornam a dit :

Selon cleantechnica : une information ayant fuité par quelqu’un qui n’aurait pas dû, car le tweet à été effacé :

https://cleantechnica.com/2021/07/11/teslas-4680-batteries-seem-to-be-in-production-structural-battery-packs-coming/

Les packs de 4680 seraient en pré production.. 

J'ai vu passer l'info, mais j'ai hésité à faire passer, car je vois pas mal d'infos contradictoires dessus.

BillWri90307793 lui même (travaillant à la giga Nevada et utilisé dans l'article comme source de la confirmation) tempère la news dans d'autres messages, et il semble qu'il nous manque des détails.

Par exemple il indique: (https://twitter.com/BillWri90307793/status/1414308204679360515 )

Citation

Selon cleantechnica : une information ayant fuité par quelqu’un qui n’aurait pas dû, car le tweet à été effacé :

https://cleantechnica.com/2021/07/11/teslas-4680-batteries-seem-to-be-in-production-structural-battery-packs-coming/

Les packs de 4680 seraient en pré production.. 

 

Citation

Pour clarifier, je n'ai jamais confirmé que c'était des 4680 ET structurel

 

Il dit aussi: (https://twitter.com/BillWri90307793/status/1414100691098898437)

Citation

Pour clarifier, je n'ai jamais confirmé que c'était des 4680 ET structurel

Citation

Eh, j'avais tord. Même si j'ai touché ce pack et les composants à l'intérieur, Alex sait exactement ce qui est à l'intérieur.

("Alex" fait référence à https://twitter.com/ajtourville)

 

 

 

Je ne sais pas trop quoi en penser... Il semble avoir confirmé que c'était des 4680 (le message auquel il avait répondu), et semble dire que ce n'est pas un pack structurel si c'est bien des 4680...

Ou alors, c'est l'inverse, un pack structurel pour le nouveau design de batterie des model S mais sans les 4680 ?

 

Je ne vois pas pourquoi il pourrait y avoir un pack en 4680 non structurel, car les 4680 devraient aller en priorité sur les modèle Y fais dans les nouvelles usines (Berlin et Austin) avec les chassis en giga-casting.

Le seule intérêt d'un pack 4680 non structurel semblerait donc être pour du retrofit, soit juste pour faire des tests sur un véhicule existant, soit pour remplacer le pack sur un modèle existant sans refaire le design mais ils n'ont pas assez de cellules pour se permettre cela.

 

Sur le compte d'Alex (dont celui qui est utilisé comme confirmation de l'article dit qu'il a raison), on trouve le retweet suivant d'un autre utilisateur : (https://twitter.com/SawyerMerritt/status/1414334393313792000)

Citation

Eh, j'avais tord. Même si j'ai touché ce pack et les composants à l'intérieur, Alex sait exactement ce qui est à l'intérieur.

 

Citation

J'ai confirmé avec mes propres sources que la photo qui circulait hier avec toutes les signatures est la photo du nouveau pack battery des model S/X plaid avec des 18650. C'était un évenement de célébration du premier pack plaid sorti de la ligne qui explique pourquoi tout le monde l'a signé.

 

Il y a donc un paquet d'éléments qui semblent pointer vers un pack potentiellement structurel mais avec les cellules actuels, pour la plaid. Le pack peut être structurel, c'est à dire supporter une partie des efforts du chassis, sans que cette effort passe par les cellules en nid d'abeille comme prévu avec les 4680, si il y a des renforts internes. Sandy Munro à qualifié de structurel par exemple le pack de la Mach-e qu'ils viennent tout juste de démonter, malgré le design conventionnel à base de modules, mais avec des grands renforts autour pour supporter le véhicule, plutôt que de les avoir côté chassis en plus du pack.

[zeta]

En regardant le compte d'Alex pour répondre au message précédent, je suis tombé sur ce message qui parait très intéressant.
Attention: ce n'est pas une personne que je suis habituellement, donc ne suis pas certains de la fiabilité de ses prédictions, mais c'est un nom que je vois couramment partagé par des sources de confiances. Il indique aussi que cela est une théorie. Ceci étant dis:
 
https://twitter.com/ajtourville/status/1412899941723344900

Citation

THEORY — Tesla 4680 cells are fully assembled & then filled with electrolyte through this small hole in crimped-on cap.
Hole is then sealed by laser welding in a way that creates a structural weak point for venting in the event of onset thermal runaway.

 Avec l'image suivante:
 
 
 Sa théorie est donc que la flèche pointe sur le trou utilisé pour injecter l'électrolyte dans la cellule. Le trou serait ensuite fermé par laser en créant un point faible permettant l'évacuation des gaz en cas d'emballement thermique.
 
Ce message est les suivants contiennent aussi des liens vers différents articles et brevets en lien avec cette idée.
 
Le premier article (https://www.researchgate.net/publication/341657945_Reliability_of_Cylindrical_Li-ion_Battery_Safety_Vents) contient l'image suivant décrivant une cellule cylindrique conventionnelle:

 
Lors de la fabrication, un des côtés du cylindre est ouvert. C'est par là que les électrodes enroulées sur elles mêmes sont insérées. Ensuite, le cylindre est fermé en ajoutant un capuchon serti qui sert de borne positive.
Si il y a un emballement thermique dans la cellule, une partie des composés chimiques risquent de se transformer en gaz et de monter en pression. Pour ne pas faire exploser la batterie, il y a dans le capuchon des trous prévus pour permettre au gaz de circuler (dans la structure orange) mais une couche intermédiaire (cyan) fait barrage en conditions normales. Si la pression augmente, la couche intermédiaire ("vent disk", on pourrait traduire par "soupape" comme sur une cocotte minute) va se briser au niveau d'encoches ("groove" sur le dessin) faites pour créer une faiblesse dans le matériaux en ce point et ainsi contrôler la façon dont se fera l'ouverture et la pression à laquelle cela va arriver.
 
Dans le cas de l'hypothèse avancée par Alex, ce ne serait pas une pièce dédié dans le capuchon qui jouerait ce rôle de soupape mais directement le trou de remplissage avec cette étape de laser, qui est de toute façon nécessaire pour boucher le trou après remplissage (donc simplification process/réduction nombre de pièces).
Il pointe sur un brevet traitant justement de la fermeture de trou de remplissage sur des cellules https://t.co/hKH3yqFP5Y?amp=1
Et sur un autre article concernant la fermeture au laser (site indisponible en ce moment) :  http://www.camj.uwaterloo.ca/pdf/2012/Huang_2012_JLA.pdf avec simplement 2 impulsions de chaque côté du trou (le trou à fermer et le cercle plein, les faisceaux lasers les cercles pointillés).
 

 

Si c'est bien le cas, cela serait encore une bonne idée de rationalisation des process et intéressant pour les coûts et vitesses des lignes.

A suivre...

[Arnaudc06]

Excellente vidéo de Jordan Giesege #TheLimitingFactor sur la progression de l’usine batterie de giga Berlin.

 

 

En résumé, la bâtiment que produira les cellules a ses fondations presque terminées, on peut estimer la fin de montage de l’enceinte vers septembre. Le bâtiment que produira les packs et les moteurs est lui terminé et est en cours d’instalation.

 

Jordan prévoit que Tesla acheminera depuis l’usine pilote de Kato Road quelques centaines de chassis avec le pack structurel et les moteurs pour assembler dessus la carrosserie à Berlin pour novembre et décembre, puis uniquement les cellules 4680 qui seront assemblées dans les packs structurels là bas à partir de janvier et Berlin serait autonome en cellule à compter de mars.

 

Tout ceci va dans le bon sens.

[zeta]

Télescopage d'infos sur le lithium aujourd'hui:

 

https://www.reuters.com/business/energy/push-supply-tesla-piedmont-lithium-irks-north-carolina-neighbors-2021-07-20/
Premièrement, quelques news du côté de la société Piedmont Lithium, qui comme son nom l'indique est un fournisseur de Lithium. Chose particulière, il est basé aux états-unis avec un projet en Caroline du Nord, pour lequel des accords avaient été passés pour fournir Tesla l'an dernier, juste après le battery day.
Il semble que les permis nécessaires pour le minage n'ont pas encore été demandés, malgré ce qui est dit aux investisseurs, et que les pouvoirs publics pourraient s'y opposer ou les retarder car n'ayant pas assez d'informations sur les nuisances générées (poussière, bruit, vibrations), et les impacts sur la qualité de l'air et de l'eau.
Les justifications données sont un manque de ressources et de temps pour incorporer assez tôt dans l'étude les pouvoirs publics ("commissioners"?), et le besoin d'avoir un client pour viabiliser le projet avant d'aller plus loin.
Le projet semble en constante évolution avec des détails techniques intéressants, comme le déplacement de l'usine de traitement à côté de la mine et pas dans un comté voisin pour réduire le trafic des camions, ainsi que le broyage des rochers directement dans le puits pour réduire la poussière, et enfin l'installation de panneaux solaires.
A l'heure actuelle, le planning envisagé est un début de construction en Avril 2022 et une production mi 2023.

 

 

https://www.youtube.com/watch?v=Mej1erLgCIs

Ensuite, Jordan Giesege à remis ça pour l'analyse du brevet Tesla pour l'extraction de lithium que je vous présentais il y a quelques jours. J'étais à peu près en face sur le principe lui même, mais sa vidéo donne bien des éléments de contexte qu'il me manquait.

Le lithium peut être présent de deux façons : piégé dans la structure cristalline du matériaux, ou dans des couches intermédiaires entre des cristaux. Il est plus facile d'extraire le lithium des couches intermédiaires car le lithium est plus "libre", il ne fait pas partie d'un cristal.
Cependant, trouver un dépôt d'argile contenant la majorité de son lithium dans les couches intermédiaire est presque mission impossible.
Le traitement à l'acide est fait sur des argiles contenant du lithium piégé dans la structure, et le brevet fait des comparaisons avec cette méthode, donc ce nouveau process devrait fonctionner avec ce même type d'argile, qui est facile à trouver (le Nevada en est rempli). D'autres mentions de chimies dans le brevet vont aussi dans ce sens.

 

Le process habituel à l'acide ne nécessite pas l'étape de broyage. L'acide lui même détruit la structure de l'argile, ce qui libère l'ensemble des atomes prisonniers. C'est la raison pour laquelle le procédé est désigné "non sélectif" par le brevet : toutes les impuretés sont relâchées et pas seulement le lithium, ce qui explique le besoin pour la difficile étape de purification.

 

Le brevet de Tesla n'est pas donc seulement le rôle du sel dans l'extraction mais bien un process complet : ajout de sel en présence d'une étape de broyage. Toute une branche de la chimie traite du comportement des réactions chimiques en présences d'actions mécaniques, la "méchanochimie", et cela réagit bien différemment dans ces conditions par rapport à une réaction en laissant au repos la matière. Le broyage affecte la structure de l'argile pour faciliter l'échange entre les sels (cations) et le lithium prisonnier. Il n'y a presque que le lithium qui réagit avec le sel, d'où la bien meilleure pureté et la notion d'extraction "sélective". La structure de l'argile n'est malgré tout pas complètement détruite comme avec la solution acide. Il serait donc envisageable de remettre l'argile traité à sa place d'origine après le process sans traitement lourds.

 

Concernant les machines utilisés pour cette étape de broyage, ce n'est pas exotique. Les broyeurs à bille par exemple sont des machines existantes depuis des années dans d'autres domaines. Donc il n'y a pas de freins techniques ou financiers sur ce point.

 

Le solution utilisée pour l'extraction du lithium (eau + sels) de l'argile broyé peut être réutilisé continuellement. Après discussion avec Jordan pour éclaircir ce point, ce n'est cependant pas 100% réutilisable, car les sels qui ont échangé leur place avec le lithium dans la structure même de l'argile sont bien perdus. Mais le calcul montre que la densité de lithium est autour de seulement 0,3%, alors que la solution est en quelque sorte "saturée" de sel, à environ 3%. La quantité de sel présent dans la solution va donc réduire très légèrement à chaque lot traité, et devra être complété de temps à autre.
 

[zeta]

Autre info du soir, à la limite du battery day:

https://electrek.co/2021/07/21/tesla-tsla-sells-back-maxwell-technology-ultracapacitor-business-to-former-executives/

 

L'un des procédé ayant permis la réduction de coût et l'accélération des lignes nécessaires pour les 4680 est le process "DBE" de Maxwell (dépose sèche d'anode/cathode), dont nous avons déjà beaucoup parlé dans ce fil.

 

Maxwell avait 2 grandes expertises : le DBE et les super-capacités.

La question de l'usage des super-capacité par Tesla est une question pour laquelle il n'y a jamais vraiment eu de réponse.

 

La réponse est maintenant là : Tesla vient de revendre cette partie à un autre fabricant de supercap. C'était bien uniquement l'expertise DBE que Tesla voulait en achetant Maxwell.

[Kratus]

Le 21/07/2021 à 23:05, zeta a dit :

super-capacité

Il me semble qu'on parle plutôt de supercondensateurs, en français. 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Supercondensateur

[Kratus]

Le 21/07/2021 à 23:05, zeta a dit :

La question de l'usage des super-capacité par Tesla est une question pour laquelle il n'y a jamais vraiment eu de réponse.

J'avais supputé que les supercondensateurs seraient utilisés en "tampon" entre la batterie et le moteur sur les versions Plaid, pour augmenter la puissance de crête. 

 

Apparemment, il n'en est rien.