Ce nouveau laboratoire pourrait rendre les véhicules électriques beaucoup plus sûrs

Nichée dans le dédale de bâtiments des Sandia National Labs, se trouve une série d'expériences visant à rendre les routes plus sûres. Même si le « BAT Lab » n'a rien à voir avec un certain super-héros de DC Comics, leur travail pourrait sauver des vies.

Tucked away in the maze of buildings at Sandia National Labs is a series of experiments working to make roadways safe. While the ‘BAT Lab” has nothing to do with a certain DC Comics superhero, their work could save lives.

Nichée dans le dédale de bâtiments des Sandia National Labs, se trouve une série d'expériences visant à rendre les routes plus sûres. Même si le « BAT Lab » n'a rien à voir avec un certain super-héros de DC Comics, leur travail pourrait sauver des vies.

Lorraine Torres-Castro may not be a caped crusader, but her work is certainly protecting the good citizens of any city that’s home to electric vehicles.

Lorraine Torres-Castro n'est peut-être pas une militante masquée, mais son travail consiste certainement à protéger les bons citoyens de toute ville abritant des véhicules électriques.

Torres-Castro and her team don’t work in the catacombs of Gotham City, they’re working in the BAT Lab with Sandia National Laboratories.

Torres-Castro et son équipe ne travaillent pas dans les catacombes de Gotham City, ils travaillent dans le BAT Lab des Sandia National Laboratories.

“BAT” is short for “battery abuse testing” and in this lab, a team of scientists is pushing batteries to their limits in order to make their use safer.

« BAT » est l'abréviation de « Battery Abus Test » et dans ce laboratoire, une équipe de scientifiques pousse les batteries dans leurs retranchements afin de rendre leur utilisation plus sûre.

“We work from very small batteries up to what you will have in a watch. Very small coin cells is [sic] what we call them up to, great energy storage batteries. So that also, includes electric vehicle batteries, grid energy storage cell phones, laptops; almost anything that you could imagine,” says Torres-Castro.

« Nous travaillons à partir de très petites piles jusqu'à ce que vous aurez dans une montre. De très petites piles boutons, c'est [sic] ce que nous les appelons, d'excellentes batteries de stockage d'énergie. Cela inclut également les batteries de véhicules électriques, les téléphones portables à stockage d’énergie sur réseau, les ordinateurs portables ; presque tout ce que vous pouvez imaginer », déclare Torres-Castro.

The lab is currently focused on electric vehicle batteries, which are high-voltage lithium-ion. It’s the same technology that powers most personal electronics, just at a much bigger scale. Their high performance and low self-discharge make them great solutions, especially for EVs, but when they fail, they can cause major damage and injury, and while there are sensors to alert consumers of a threat, there’s very little time they will have if a battery is about to go.

Le laboratoire se concentre actuellement sur les batteries de véhicules électriques, qui sont au lithium-ion haute tension. C’est la même technologie qui alimente la plupart des appareils électroniques personnels, mais à une échelle bien plus grande. Leurs hautes performances et leur faible autodécharge en font d'excellentes solutions, en particulier pour les véhicules électriques, mais lorsqu'ils tombent en panne, ils peuvent causer des dommages et des blessures importants, et bien qu'il existe des capteurs pour alerter les consommateurs d'une menace, ils auront très peu de temps si une batterie est sur le point de partir.

“The reality is right now, we’re looking on the order of minutes,” says Alex Bates. He is a research scientist in the BAT Lab and he says the goal of their work is to turn those minutes of warning into hours, days, and even weeks.

« La réalité est telle qu'à l'heure actuelle, nous regardons en quelques minutes », explique Alex Bates. Il est chercheur au BAT Lab et il affirme que l’objectif de leur travail est de transformer ces minutes d’avertissement en heures, jours et même semaines.

“They start off with a lot of gas generation. So there’s going to be a lot of gas that comes out of the compartment or the cell. And that can, of course, make ingress into the cabin or things like that. But the worst type of failures are the abrupt failures that cause fire and flame jets to come out of the battery pack. Passengers are typically usually shielded by the pack itself, but it’s still a concern,” Bates says.

« Ils commencent par produire beaucoup de gaz. Il y aura donc beaucoup de gaz qui sortira du compartiment ou de la cellule. Et cela peut, bien sûr, permettre d'entrer dans la cabine ou des choses comme ça. Mais les pires types de pannes sont les pannes brusques qui provoquent la sortie de jets de feu et de flammes de la batterie. Les passagers sont généralement protégés par le pack lui-même, mais cela reste un problème », explique Bates.

While EV car fires are less frequent than gas-powered vehicles, the threat is still there, especially for first responders called out to a crash. EV batteries aren’t a solid brick of energy. They function more as a network of smaller batteries within a large housing. If one of those cells has a “thermal runaway,” which is a fancy way of saying a cell catches fire, it could trigger a chain reaction that can engulf the vehicle in minutes.

Même si les incendies de véhicules électriques sont moins fréquents que ceux des véhicules à essence, la menace demeure présente, en particulier pour les premiers intervenants appelés en cas d'accident. Les batteries des véhicules électriques ne constituent pas une brique solide d’énergie. Ils fonctionnent davantage comme un réseau de batteries plus petites dans un grand boîtier. Si l’une de ces cellules présente un « emballement thermique », ce qui est une façon sophistiquée de dire qu’une cellule prend feu, cela pourrait déclencher une réaction en chaîne qui pourrait engloutir le véhicule en quelques minutes.

The BAT Lab is developing sensors that can detect the earliest signs of failure, thereby giving car owners and mechanics a heads-up before disaster strikes. “Our goal is to do a survey of available techniques now that maybe are too large and cumbersome to fit in an EV at this point in time. But the idea is that that technology if it’s proven, will be able to shrink down and fit into an EV,” says Bates.

Le BAT Lab développe des capteurs capables de détecter les premiers signes de panne, informant ainsi les propriétaires de voitures et les mécaniciens avant qu'une catastrophe ne survienne. « Notre objectif est de faire une enquête sur les techniques disponibles actuellement qui sont peut-être trop volumineuses et encombrantes pour tenir dans un véhicule électrique à l’heure actuelle. Mais l'idée est que cette technologie, si elle est éprouvée, pourra se réduire et s'intégrer dans un véhicule électrique », explique Bates.

Testing includes heating the batteries to the point that they catch on fire, piercing them with nails, crushing them with hammers, over-charging, discharging, and even submerging them in water and Torres-Castro says all that destructive work is paying off.

Les tests consistent à chauffer les batteries au point qu'elles prennent feu, à les percer avec des clous, à les écraser avec des marteaux, à les surcharger, à les décharger et même à les immerger dans l'eau. Torres-Castro affirme que tout ce travail destructeur porte ses fruits.

“We are improving every day. So we are learning from past, failures, and we are developing strategies to mitigate those for sure. I will say we are moving in the right direction,” Torres-Castro says.

« Nous nous améliorons chaque jour. Nous apprenons donc des échecs du passé et nous développons des stratégies pour les atténuer, c’est certain. Je dirai que nous allons dans la bonne direction », déclare Torres-Castro.

Bates says that, if successful, their testing could find ways into EV batteries within the next few years.

Bates affirme que, en cas de succès, leurs tests pourraient trouver leur place dans les batteries des véhicules électriques au cours des prochaines années.