[Véhicule électrique] la question des batteries

nelson62 · Message par **nelson62** » 11 mai 2007, 14:34

Une amélioration possible du stockage des batteries..

Des batteries qui durent vraiment plus longtemps

Des batteries qui durent vraiment plus longtemps.Des scientifiques américains sont parvenus à doubler les capacités des batteries Ion-Lithium.

Les résultats obtenus par le département énergie du laboratoire national d'Argonne (Chicago) permettent d'envisager la construction de batteries d'une durée d'autonomie de plus de 8h, soit le double des capacités actuelles.

En utilisant du manganèse plutôt que du cobalt et du nickel, les batteries nouvelle génération pourraient stocker plus de 250 mAh/g, pour un coût de fabrication réduit.

Le procédé est encore loin de la commercialisation, et doit encore faire la preuve de sa bonne stabilité.

A terme, elles pourraient avantageusement remplacer toutes les batteries au lithium et trouver de nouvelles applications, dans l'automobile hybride par exemple.

Source: http://www.enerzine.com/603/2576+Des-ba ... emps+.html

Message par **energy_isere** » 17 mai 2007, 18:06

Suite au post de Orion (voir http://forums.oleocene.org/viewtopic.ph ... 730#120730) qui dit que les métaux utilisés dans la batterie de la Bluecar sont rares, que pensez vous des ressoures en Lithium (puisque cette batterie est au Lithium Metal Polymere.

sur le Wikipedia Francais : Lithium : http://fr.wikipedia.org/wiki/Lithium mais cea ne parle pas beaucoup des ressources :

Gisements
Le lithium est largement distribué sur la planète, mais on ne le trouve pas sous sa forme métallique à cause de sa grande réactivité. On le trouve principalement comme impureté dans les sels d'autres métaux alcalins.

Le plus grand gisement au monde est le Salar del Hombre Muerto, dans le département d'Antofagasta de la Sierra, situé au nord-ouest de l'Argentine.

Il ya aussi l' entrée "Accumulateur lithium" : http://fr.wikipedia.org/wiki/Batterie_lithium

sur le wikipedia en langue anglaise : lithium : http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium

Continued expansion in the portable electronic products market and commercialisation of hybrid electric vehicles using lithium batteries suggest growth of up to 10% per year in lithium carbonate consumption in this market through 2010.

Between 2002 and 2005, lithium minerals production rose by 7% per year to reach 18,800 tonnes Li. Chile and Australia account for over 60% of total output. FMC Lithium of the USA, Chemetall of Germany and SQM of Chile continue to dominate production of downstream lithium chemicals.

China may emerge as a significant producer of brine-based lithium carbonate towards the end of this decade. Potential capacity of up to 45,000 tonnes per year could come on-stream if projects in Qinghai province and Tibet proceed.[3]

et dans les data de l' USGS Etats-Uniens : http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/ ... imcs07.pdf (pdf)
20600 tonnes extrait en 2005 et 21100 tonnes extrait en 2006 de part le monde. C'est pas beaucoup

Des reserves énormes au Chili (3 millions de tonnes) et en Chine ( 540000 tonnes)

Imaginons 10 kg * de Lithium dans une batterie de voiture electrique (quelqu' un à un chiffre précis ?) , et bien avec un parc construit de 1 million de voiture elecrique par an il faudrait avoir utilisé 10000 tonnes de Lithium. Soit la moitié de la production mondiale de Lithium annuelle actuelle.

Note * : il faut se méfier ,le lithium est un métal super léger, densité 0.53

Message par **energy_isere** » 17 mai 2007, 18:48

Je viens de faire une nouvelle recherche avec d' autre mots clé.

Il faut se souvenir que le Lithium est AUSSI un élement précurseur pouvant étre utilisé en fusion nucléaire !

et donc sur le CEA :

Ressources en lithium

La teneur moyenne de lithium dans l'écorce terrestre est d'environ 50 ppm. Il est plus abondant que l'étain ou le plomb et même dix fois plus abondant que l'uranium (3 à 4 ppm). Le prix d'un kg de lithium est inférieur à 5$ et les réserves sont estimées à 12 millions de tonnes (à titre de comparaison, les réserves en uranium naturel sont estimées à moins de 4 millions de tonnes et le prix d'un kg d'uranium est voisin de 100 $).

Le lithium peut aussi être tiré de l'eau de mer (0.17g/m3) ce qui engendre une réserve potentielle de 230 000 millions de tonnes.

Dans un réacteur à fusion basé sur la réaction D-T, le composant chargé de produire in-situ le tritium s'appelle la couverture tritigène. Il contient des composés à base de lithium, sous forme liquide ou solide et avec des enrichissements en lithium-6 variables suivant les concepts. Typiquement, on retiendra qu'un réacteur de 1000 MWe basé sur la réaction D-T nécessite en un an 100 kg de deutérium, environ 150 kg de tritium (produit à partir du lithium) et environ 300 kg de lithium-6 . Si l'on fait l'hypothèse (irréaliste) que la totalité de la production nucléaire mondiale est fournie par des réacteurs à fusion, alors les gisements miniers en lithium sont épuisés en 5000 ans. L'utilisation du lithium dans l'eau de mer repousse cette limite à plusieurs millions d'année. On terminera en indiquant que le coût de l'énergie produite par un réacteur à fusion est déterminé par la hauteur des investissements initiaux (environ les 2/3 du coût) auxquels s'ajoutent les coûts de remplacement régulier des composants vieillis (environ 1/3 du coût) : le coût du combustible est donc marginal.

Bon c'est sur , les besoins en Lithium pour les batteries seront de plusieurs ordres de grandeurs plus élevés que nécessaire pour la fusion nucléaire

Message par **phyvette** » 17 mai 2007, 18:54

Les réserves de lithium ne sont pas un problème.

energy_isere a écrit :Comme le fait remarquer Environnement2100, le lithium n' est pas ce qu' on peut appeler un métal rare.
Je vais enqueter un peu plus quand méme.

Voilà mon rapport Mr le commissaire.

http://www-fusion-magnetique.cea.fr/en_ ... ithium.htm

Ressources en lithium

La teneur moyenne de lithium dans l'écorce terrestre est d'environ 50 ppm. Il est plus abondant que l'étain ou le plomb et même dix fois plus abondant que l'uranium (3 à 4 ppm). Le prix d'un kg de lithium est inférieur à 5$ et les réserves sont estimées à 12 millions de tonnes (à titre de comparaison, les réserves en uranium naturel sont estimées à moins de 4 millions de tonnes et le prix d'un kg d'uranium est voisin de 100 $).

Le lithium peut aussi être tiré de l'eau de mer (0.17g/m3) ce qui engendre une réserve potentielle de 230 000 millions de tonnes.

http://www.ambafrance-ma.org/efmaroc/re ... fusion.htm

Le lithium, le plus léger des métaux, est présent en grande quantité dans la croute terrestre. Les réserves de lithium peuvent fournir du tritium pendant au moins 1000 ans.

Phyvette

Message par **energy_isere** » 17 mai 2007, 23:00

ah, voila, je progresse bien dans ma recherche documentaire sur les ressources en lithium.

voila une doc qui relie exactement mes deux précedents posts !

trouvé ici dans un longue page sur le nucléaire (d'un pro-nucléaire, un dénomé Eric Souffleux) : http://generationsfutures.chez-alice.fr ... leaire.htm

et puis la besoin en lithium ne serait "que" de 2 à 4 kg par voiture électrique, la ou je m' était aventuré à dire 10 kg dans une vague estimation.

Dans les réacteurs à fission actuels, on perd des neutrons (qui peuvent être utilisés pour transmuté de lithium). Les ingénieurs d'ITER comptent récupérer le neutron issu de la réaction de fusion, en tapissant la chambre du réacteur de lithium, qui absorbera les neutrons pour redonner du Tritium qui sera ensuite réinjecté dans le réacteur...

Salar d'Uyuni : plus grand lac salé du monde (3653 m d'altitude, 10000 km2 , deux fois la superficie du Grand Lac Salé des États Unis) et plus grande réserve de lithium connue du monde (cet élément est piégé dans les saumures interstitielles sous-jacentes à la croûte superficielle dont l 'épaisseur moyenne est de l'ordre du mètre).

La division Lithium de FMC, installée à Gastonia, Caroline du Nord, USA, est le principal producteur mondial de lithium et de produits dérivés. Le lithium est utilisé dans le monde entier dans les graisses spéciales, les produits en céramique et en verre, dans l'industrie pharmaceutique, l'aluminium, le caoutchouc, le plastique, les batteries, les alliages légers, les systèmes de conditionnement d'air et les puces électroniques. La compagnie produit actuellement son lithium au départ de spodumène, un minerai qu'elle extrait en Caroline du Nord. Les dépôts de saumure seront une nouvelle source de lithium pour elle.
Localisé dans les saumures du Salar d'Uyuni, près de Potosi dans le sud de la Bolivie, le gisement est considéré par les experts comme la plus grande réserve mondiale de lithium avec un contenu approximatif de 8,9 millions de tonnes de métal. La production de lithium demande la production importante de chaux.
(Informations tirées de http://www.autreterre.be/projets/bolivie/le_lithium.htm )

Le lithium pourrait être le facteur limitant des réacteurs à fusion car nous assistons aujourd'hui au développement des piles au lithium et à hydrogène, en particulier en Chine où on produit déjà des batteries compétitives. Il faut 2 à 4 Kg de Lithium dans une voiture électrique. Cela n'est pas trop mis en avant par les promoteurs d'ITER mais ne devrait pas poser de problèmes majeurs si la fusion tient réellement ses promesses. ITER est donc un projet très cher, qui pourrait nous permettre de disposer d'une énergie propre et abondante dans un futur incertain. Cependant je pense que nous ferions mieux de dépenser tout cet argent dans le développement des énergies renouvelables et les surgénérateurs nucléaires. Le réchauffement climatique et les mesures qui s'imposent à nous maintenant ne nous permettent pas d'attendre l'avènement de cette source d'énergie utopique.

GillesH38 · Message par **GillesH38** » 17 mai 2007, 23:16

quand même, 20 000 tonnes par an, même à 2 kg/ voiture, on peut équiper 10 millions de véhicules , alors que la production actuelle est voisine de 70 millions (et à condition d'y consacrer tout le lithium, qui doit bien servir à autre chose ! ).

A 10 ans par véhicule, ça fait un parc mondial de 100 millions de voitures. Si les chinois et les Indiens en veulent aussi, va falloir se battre.

Et si on veut entretenir un parc d'un milliard de voitures électriques, il faut en produire 200 000 t/an, ce qui fait 60 ans de réserves. Pas plus que d'hydrocarbures. Pour les solutions durables, il va falloir trouver autre chose...(je ne compte meme pas la fusion...)

Message par **energy_isere** » 17 mai 2007, 23:42

ben, il faudra mettre en place dans la filiére de recyclage des voiture la meme chose qui s'est mise en place pour les batteries au plomb.

En france cette filiére de récupération des batteries au plomb est trés efficace.

Donc pour le recyclage du lithium des batterie au lithium je suis pas inquiet (tout du moins en Europe).

Environnement2100 · Message par **Environnement2100** » 18 mai 2007, 00:30

Le lithium, comme tous les atomes légers, et entre autres les alcalins, est courant sur notre planète. On ne peut pas n'avoir que des mauvaises nouvelles.

GillesH38 · Message par **GillesH38** » 18 mai 2007, 08:16

pas autant que les autres alcalins , pour des raisons de stabilité nucléaire : comme le beryllium et le bore, il est moins stable que l'helium, et est donc rapidement consommé dans les étoiles

http://fr.wikipedia.org/wiki/Image:Binding_energy.jpg

c'est pour ça qu'il n'existe qu'a l'état d'impureté dans les gisements de sels et que la mer n'est pas salée au chlorure de lithium !

La comparaison avec le plomb est intéressante : la production de plomb est de 8 millions de t/an dont seulement 3,5 viennent des mines : la mjorité vient donc du recyclage, mais il ne diminue les besoins que par 2. (100 % de recyclage restera toujours un reve de technocrate !). Avec les ordres de grandeurs de production de Li (100 fois moins), il est très probable que le problème de la matière première se pose de manière aigue si on devait en équiper des centaines de millions de voiture.

http://www.ilzsg.org/statistics.asp?pg=lead

Attention quand on dit que le lithium est abondant pour la fusion, c'est parce que la fusion libere 1 million de fois plus d'énergie a masse égale que les réactions chimiques, et une batterie c'est de l'énergie chimique !

Message par **energy_isere** » 18 mai 2007, 23:19

GillesH38 a écrit : La comparaison avec le plomb est intéressante : la production de plomb est de 8 millions de t/an dont seulement 3,5 viennent des mines : la mjorité vient donc du recyclage, mais il ne diminue les besoins que par 2. (100 % de recyclage restera toujours un reve de technocrate !). Avec les ordres de grandeurs de production de Li (100 fois moins), il est très probable que le problème de la matière première se pose de manière aigue si on devait en équiper des centaines de millions de voiture.

http://www.ilzsg.org/statistics.asp?pg=lead

Pour le plomb on peux voir les data de l' USGS états-Unienne.
ici (en pdf) : http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/ ... _mcs07.pdf

On y vois que dans pays comme les USA la part du plomb recyclé est de 74% !
Pour la production des mines on trouve 3,27 million t en 2005 et 3,36 million t en 2006, ce qui est voisin de ton chiffre.

Les réserves de plombs seraient de 67 millon de tonnes. Soit l' équivalent de 20 ans de productions au rythme actuel.

Message par **energy_isere** » 18 mai 2007, 23:24

GillesH38 a écrit : Avec les ordres de grandeurs de production de Li (100 fois moins), il est très probable que le problème de la matière première se pose de manière aigue si on devait en équiper des centaines de millions de voiture.

oui, pour 100 millions de voitures le probléme deviendrait aigu, et il faut craindre une envolée du prix de la matiére premiére Lithium.
Je suis d' accord avec toi

Environnement2100 · Message par **Environnement2100** » 19 mai 2007, 13:59

Vous m'expliquerez pourquoi on s'autorise 800 millions d'automobiles disposant d'une batterie au plomb, alors qu'il serait impossible d'avoir 800 millions de VE disposant d'une masse de lithium équivalente. Pour vous éviter de courir en tous sens tels des canards sans tête, je vous recommande de comparer, avant de répondre, les masses molaires respectives du Li (7) et du Pb (207).

Message par **energy_isere** » 19 mai 2007, 14:07

@Environnement2100,

quand je verrai Rio Tinto ou BHP Billiton racheter ou lancer une exploitation de Lithium , je commencerai à y croire.

(A propos il y a des rumeurs de fusion entre les deux, voir sur ce fil : http://forums.oleocene.org/viewtopic.ph ... 951#120951 )

GillesH38 · Message par **GillesH38** » 19 mai 2007, 14:42

Environnement2100 a écrit :Vous m'expliquerez pourquoi on s'autorise 800 millions d'automobiles disposant d'une batterie au plomb, alors qu'il serait impossible d'avoir 800 millions de VE disposant d'une masse de lithium équivalente. Pour vous éviter de courir en tous sens tels des canards sans tête, je vous recommande de comparer, avant de répondre, les masses molaires respectives du Li (7) et du Pb (207).

il y a effectivement un facteur 30 en masse molaire, d'un autre coté , si on essaie de propulser sa voiture sur sa batterie, on constate vite qu'il faut aussi bien plus de capacité de stockage d'électricité pour propulser un véhicule que dans une batterie au plomb, au total les masses sont comparables (je suis quand meme un peu étonné que 2 kg de lithium suffisent).

Message par **energy_isere** » 19 mai 2007, 22:58

N' oubliez pas que pour une voiture electrique , ce n' est pas une batterie au plomb de 10 kg (comme dans nos voitures essences ou diesel) mais bien 150 kg de batterie ! Dans lequel le plomb représente peut étre les 2/3 de la masse.

Il faut donc comparer les 2-4 kg de lithium a environ 150 kg de plomb utilisés pour un véhicule électrique.