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En 1977, il fait breveter la batterie au lithium

Thierry Mahé

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En 1977, il fait breveter la batterie au lithium

Plusieurs brevets sur les batteries au lithium sont déposés par la CGE. Ici, modèle en photostéréolithographie de structures fractales.

© D.R.

Ou plutôt sa première application industrielle fiable, supportant plusieurs centaines de cycles de charge.

La pile au lithium constitue l'un des meilleurs accumulateurs électrochimiques qui soit. Son voltage, deux fois plus élevé que les piles salines ou alcalines (3 V et même au-delà, contre 1,5 V), sa légèreté et son autonomie (4 fois supérieure au NiMH) en font la star des objets nomades. En fait, derrière le terme "pile au lithium" se cache une vaste famille de procédés chimiques selon le type de cathode et d'électrolyte.

Alain le Méhauté est aujourd'hui directeur général de l'Institut supérieur des matériaux et mécaniques avancés (Ismans) du Mans.

En 1977, il est jeune ingénieur aux laboratoires de la CGE de Marcoussis, ancêtre d'Alcatel-Alstom. Et dépose avec Raymond Brec le brevet "acte de naissance" de la pile au lithium industrielle : système lithium phospho-sulfure de nickel. Il se remémore : « C'était une vraie performance puisqu'on atteignait 260 cycles sous des courants proches de 10 µA/cm2. » Les piles aujourd'hui réalisent 1 200 cycles théoriques.

De l'hyperthéorie à la pile

À l'époque, la chimie du solide ainsi que l'électrochimie françaises étaient à la pointe mondiale, concurrençant directement les laboratoires américains d'Exxon. Saft/Leclanché, division de la CGE, semblait la mieux placée pour développer cette filière puisque très avancée dans les piles lithium chlorure de thionyle, à usage militaire. Mais, il n'était pas question de concurrencer le couple oxyde de nickel/cadmium qui avait bénéficié d'énormes investissements de la compagnie. Aussi, c'est la petite équipe du département d'électrochimie de Marcoussis qui va s'y coller, Alain le Méhauté en tête. Ce chimiste du solide a le mérite de comprendre que le génie électrochimique a énormément à gagner d'un surcroît en recherche fondamentale sur les matériaux. C'est ainsi que notre inventeur est aussi, incidemment, l'auteur de théories très en pointe sur l'introduction des géométries fractales et des opérateurs de dérivation d'ordre fractionnaire, afin de mieux appréhender le fonctionnement thermodynamique des structures. « Cette liaison entre un concept hyperthéorique et un objet aussi courant qu'une batterie reste une de mes grandes fiertés », conclut Alain le Méhauté.

- Février 1977 Le brevet "Générateur électrochimique à électrode positive comportant un chalcogénure" est déposé par Alain le Méhauté et Raymond Brec. C'est la naissance des piles au lithium industrielles. - 1993 La technologie lithium-ion est développée et commercialisée par Sony. - 2005 Le groupe Bolloré lance, seul, une production industrielle de piles au lithium métal polymère de grande énergie, pour l'automobile.

LA PILE AU LITHIUM AUJOURD'HUI

Il se produit annuellement un milliard d'accumulateurs au lithium, surtout en Chine et en Corée.

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