En raison de leurs performances qui atteignent des densités d’énergie massiques et volumiques d‘environ 240 Wh/kg et de 600Wh/l, les batteries Li-ion sont vues comme le nerf de la guerre pour le développement rapide des véhicules électriques et, à plus long terme, pour le stockage – et donc l’utilisation massive – des énergies renouvelables. Le prix Nobel de Chimie de 2019 a couronné les recherches dans ce domaine et la construction tout azimut de gigafactories laisse ainsi présager une expansion spectaculaire de la production annuelle de batteries. Cette dynamique vise à satisfaire la demande mondiale sans cesse croissante en batteries avec des prévisions de capacité installée dépassant les 100 GWh dans les années à venir.
L’engouement autour des batteries Li-ion ne doit cependant pas nous faire oublier que cette technologie doit encore être améliorée, tant au niveau de sa densité d’énergie, de sa durée de vie, de sa sécurité que de son empreinte environnementale. Les pistes de recherche associées à l’amélioration de ces différentes figures de mérite seront brièvement présentées. Nous traiterons ensuite plus en profondeur de l’aspect durabilité et éco-comptabilité des batteries, ce qui servira à introduire la problématique du diagnostic des batteries. Cette thématique sera d’ailleurs l’épine dorsale des cours de 2021. Nous aborderons les bases scientifiques et techniques du diagnostic dont l’objectif final est d’augmenter la fiabilité des batteries et donc d’en permettre une meilleure utilisation. L’aspect passif ou non-passif du diagnostic qui peut s’appuyer sur des mesures de surface ou au cœur même de la batterie sera abordé. Nous commencerons par revenir sur la première technique d’hydrométrie datant de 1887 qui permettait de déterminer l’état de santé des batteries au plomb avant d’aborder des techniques plus sophistiquées.
