Véhicules électriques, smartphones, outillage : le nombre de batteries lithium-ion est en constante augmentation dans notre quotidien. Ce boom des batteries soulève des questions sur leur durabilité et leur impact environnemental. Dans cet article, VoltR explore les différentes étapes de leur cycle de vie, de la fabrication au recyclage, en passant par la remanufacture et la réaffectation.
Plusieurs étapes jalonnent la fabrication d’une batterie lithium :
La première vie d’une batterie au lithium commence au moment de sa mise en service, par exemple pour un vélo électrique. La batterie fournit alors l’énergie nécessaire au fonctionnement du dispositif.
Cette phase dure tant que la batterie reste performante et adaptée à son usage. La fin de cette première vie intervient lorsque la batterie ne peut plus répondre aux critères de performance pour sa fonction. Elle peut alors être retirée pour être remanufacturée, réaffectée ou recyclée.
Pour un usage quotidien modéré, les batteries lithium-ion réalisent en moyenne entre 300 et 500 cycles de charge. À savoir qu’un cycle représente une charge et une décharge complètes pour un appareil donné. En revanche, pour un usage optimisé et dans des conditions d’utilisation idéales, sa durée de vie peut monter jusqu’à 1 000 cycles de charges et décharges.
La batterie peut connaître une deuxième vie grâce au remanufacture et à la réaffectation de ses composants pour de nouveaux usages moins exigeants. Par exemple, la batterie d’un véhicule électrique pourrait servir au stockage stationnaire d’énergie.
Les batteries remanufacturées ne sont pas des produits de seconde main : elles offrent la même qualité, performances et spécifications que des batteries neuves.
Lorsque la batterie n’est plus fonctionnelle ou utile pour un nouvel usage, elle entre dans sa phase finale : le recyclage. Cette étape destructive consiste à récupérer certains matériaux qui la composent. Ce processus ferme le cycle de vie de la batterie en contribuant à l’économie circulaire et en réduisant l’extraction de nouvelles ressources.
La fin de vie des batteries au lithium représente un véritable enjeu en raison de l’impact environnemental causé par leur production. Heureusement, plusieurs solutions existent pour les valoriser et prolonger leur durée de vie.
Le recyclage permet de valoriser les batteries lithium en récupérant et réutilisant ses matériaux pour fabriquer de nouveaux produits. Cependant, cette opération est destructrice de valeur : les batteries sont broyées et transformées en poudre appelée black mass par des procédés hydrométallurgiques. Les métaux extraits sont ensuite réutilisables dans le raffinage de nouvelles cellules.
Le recyclage est donc une étape nécessaire, mais elle ne doit pas intervenir trop tôt. En effet, il existe d’autres moyens de prolonger la durée de vie des batteries en amont : réparation, reconditionnement, remanufacture et réaffectation.
En cas de panne de batterie, une réparation est souvent possible en remplaçant des connecteurs électriques ou la carte électronique. Cette solution permet de prolonger sa durée de vie.
Quant au reconditionnement, il consiste à remettre en circulation des batteries retournées à leur fournisseur afin de prolonger leur durée de vie. Il peut s’agir de batteries défectueuses sous garantie, ou d’équipements neufs non utilisés.
Le processus de reconditionnement d’une batterie peut nécessiter des tests de diagnostic, des nettoyages et parfois un remplacement de certains composants défectueux, comme les cellules. Les batteries reconditionnées sont rigoureusement contrôlées pour assurer un fonctionnement fiable. Certaines d’entre elles bénéficient même d’une garantie.
Opter pour des batteries reconditionnées est une solution économique et plus écologique, qui permet une remise en état de la batterie sur son application d’origine.
La remanufacture consiste à réutiliser les cellules d’une batterie afin d’en fabriquer une équivalente au neuf pour un nouvel usage. Par exemple, il est possible de remanufacturer les cellules d’une batterie de trottinette électrique pour fabriquer une batterie de luminaire, aux performances moins exigeantes.
Contrairement au reconditionnement qui remet en état une batterie pour un même usage, la remanufacture réaffecte les cellules dans de nouvelles batteries pour d’autres applications. Ces nouvelles batteries sont certifiées selon les normes en vigueur avant d’être commercialisées, ce qui n’est pas le cas pour les batteries reconditionnées.
VoltR pratique la remanufacture en fabriquant des batteries qui répondent aux mêmes exigences et avec les mêmes niveaux de performance que les batteries classiques, tout en réduisant leur empreinte carbone grâce à l’utilisation de cellules de seconde vie. Envie d’en savoir plus ? Découvrez les batteries au lithium fabriquées par VoltR.
La remanufacture des batteries repose sur la réaffectation des cellules. Par exemple, une cellule de batterie conçue pour un véhicule électrique peut être réaffectée pour le stockage stationnaire d’énergie dans des bâtiments. Cette technologie permet de conserver l’électricité dans un lieu fixe, souvent pour stocker l’énergie produite par des sources renouvelables comme des panneaux solaires. L’énergie stockée peut ensuite être utilisée lors de pics de demande ou quand la production d’énergie renouvelable est faible.
Le recyclage des batteries lithium doit seulement arriver en toute fin de vie, lorsqu'elles ne peuvent plus être réparées, reconditionnées, remanufacturées et réaffectées. Cette étape intervient donc quand la durabilité de la batterie ne peut plus être améliorée.
Les matières premières comme le lithium, le cobalt et le nickel, sont alors extraites pour être réutilisées. Tandis que donner une seconde vie aux batteries permet de récupérer 100 % de ses composants fonctionnels, seule une partie des matériaux est réutilisable dans la phase de recyclage.
Le recyclage des batteries au lithium permet de boucler le cycle de l’économie circulaire, en réduisant la dépendance aux ressources naturelles et en limitant l’impact environnemental de l’extraction minière.
Maximiser la durée de vie des batteries lithium est essentiel à la fois pour des raisons environnementales et pour renforcer la souveraineté énergétique d’un pays. Ces enjeux sont de plus en plus critiques à mesure que l’utilisation des batteries se généralise, en particulier dans les secteurs de la mobilité électrique, du stockage d’énergie renouvelable et de l’électronique et que nous sommes dépendants en matière d'approvisionnement.
Par conséquent, l’écoconception des batteries représente un enjeu majeur pour leur cycle de vie. Les fabricants doivent faire en sorte de faciliter leur réparabilité et leur revalorisation dans une seconde vie en concevant des batteries simples à démanteler.
La production de batteries lithium-ion nécessite l’exploitation de ressources naturelles. Ces processus ont des effets dévastateurs sur l’environnement : déforestation, pollution des sols et de l’eau et émissions de gaz à effet de serre. La prolongation de la durée de vie des batteries permet de réduire la fréquence de ces extractions. Ce système favorise également l’économie circulaire, car les matériaux sont réintroduits dans le cycle de production sans nécessiter de nouvelles ressources.
L’impact environnemental de la fabrication d’une batterie lithium neuve est conséquent : en moyenne 150 kg de CO2e par kW sont émis lors de sa production, sans compter l’extraction des ressources. La mission de VoltR est de donner une seconde vie aux batteries avant leur phase de recyclage pour exploiter tout leur potentiel et contribuer à une économie circulaire. Cette solution permet à VoltR de fabriquer des batteries avec un impact environnemental moindre par rapport à une batterie classique.
Les batteries jouent un rôle très important dans la transition énergétique. Maximiser leur durée de vie contribue à réduire la dépendance vis-à-vis de l’importation de matières premières et des chaînes d’approvisionnement internationales. À savoir que plus de 90% des batteries mises sur le marché en Europe sont d’origine asiatique. VoltR contribue à la relocalisation d’une partie de l’approvisionnement en batteries lithium sur le territoire européen en gérant toute la chaîne de valeur : de la collecte à la fabrication de batteries françaises.
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