Be Energy : donner une seconde vie aux batteries grâce à des impulsions électriques

Créée en 2014, Be Energy est une start-up basée à Avignon, spécialisée dans la régénération des batteries au plomb, des moteurs et des huiles. Les technologies qu’elle développe s’inscrivent dans une démarche d’économie circulaire et se révèlent également économiques, comparées aux solutions consistant au remplacement à neuf ou au recyclage. Depuis deux ans, l’entreprise s’est lancée dans un programme d’innovation dont l’objectif est de mettre au point des procédés de régénération des batteries installées dans les véhicules hybrides et électriques. Lauréate du concours i-Nov 2021 dans la catégorie « économie circulaire », la société bénéficie du soutien financier de l’Ademe pour mener à bien son projet. Entretien avec Ahmad Al Mohamad, le responsable du département R&D de Be Energy.

Techniques de l’Ingénieur : Comment fonctionne votre procédé pour régénérer les batteries au plomb ?

Ahmad Al Mohamad : Notre technologie consiste à envoyer des pulses électriques de forte intensité dans ces batteries, jusqu’à 500 ampères, pendant une courte durée (quelques millisecondes), et à basse fréquence (quelques hertz). Ces impulsions ont pour effet de casser les cristaux de sulfate de plomb présents à l’intérieur de ces batteries. Nous avons développé un programme automatique de traitement adapté à trois types de batteries : celles utilisées pour le démarrage des véhicules, celles qui servent à la traction des chariots élévateurs et enfin les batteries de stockage d’électricité. Le traitement de régénération est plus ou moins long selon le type de batterie, il peut durer de 12 heures, pour les batteries de démarrage et jusqu’à trois jours pour les batteries de traction.

Quels résultats obtenez-vous suite à cette régénération ?

L’état de santé d’une batterie se traduit par le SOH (State of Heath). Par exemple, si on reçoit la batterie d’un chariot élévateur qui, après 5 ou 6 ans, a un SOH de 30 ou 40 %, nous parvenons à lui redonner une seconde vie et elle pourra être utilisée pendant encore 5 ans ou plus, comme une batterie neuve. Pour chaque type de batterie, il y a une norme pour qualifier la capacité de la batterie, et après régénération, elle doit avoir atteint au minimum 80 % de sa capacité nominale initiale, ce qui représente 100 % de la capacité utile. Grâce à notre technologie, nous parvenons à aller au-delà de 90 % et il est parfois possible de réaliser le traitement de régénération une seconde fois.

Parlez-nous du travail de recherche mené pour appliquer le même procédé à d’autres types batteries que celles au plomb.

Il y a deux ans, nous avons débuté un projet de recherche dans le but de régénérer les batteries NiMH (nickel-metal hydride) installées dans les voitures hybrides auto-rechargeables et les batteries Lithium-ion que l’on trouve dans les voitures électriques, mais aussi les vélos et trottinettes électriques. Je ne peux pas donner tous les détails de ces travaux, car ils sont confidentiels et nous sommes en cours de rédaction de brevets.

Pour les batteries NiMH en fin de vie, nous avons développé un outil de diagnostic dit « intelligent » qui fonctionne à l’aide d’un algorithme de collecte et d’analyse de données, et qui repose ensuite sur l’utilisation d’impulsions électriques adaptées à ce type de batterie, pour les régénérer. Ce travail de recherche est finalisé. En début d’année prochaine, nous allons déménager dans une nouvelle usine de 1 500 m² à Avignon, et nous aurons suffisamment d’espace pour mettre en œuvre cette nouvelle technologie et la commercialiser. La chaîne de production sera adaptée à tous les modèles de packs de batteries pour véhicules hybrides. Notre objectif est de régénérer 10 packs de batterie par jour. Le traitement est beaucoup plus rapide, car les batteries de chariots élévateurs ont une capacité moyenne de 700 à 800 ampères-heures (Ah), alors que cette capacité est de seulement 6 500 milliampères-heures (mAh) pour les batteries de véhicules hybrides soit 6,5 Ah.

Et pour les batteries Lithium-ion ?

Nos travaux sont en cours de recherche. Des essais ont été réalisés dans notre laboratoire et donnent de bons résultats. Comme pour les batteries NiMH, nous ne touchons pas la chimie, les batteries ne sont pas ouvertes et le traitement se déroule uniquement de manière électrique, avec des adaptations. Intervenir sur des batteries Lithium-ion peut être dangereux et notre laboratoire est équipé de chambres à explosion. Ce procédé nécessitera la sécurisation de l’environnement de régénération afin de diminuer toute forme de risque.

Quels sont les avantages de votre technologie sur le plan environnemental ?

Grâce à notre technologie, nous parvenons à donner une seconde vie aux batteries sans recycler la majorité des cellules. Par exemple, sur une batterie de traction de 80 volts, qui contient 40 cellules, il peut arriver qu’il y en ait une qui se trouve trop dégradée et que nous ne parvenons pas à régénérer. Nous la remplaçons alors par une autre cellule régénérée ou par une cellule neuve. Cela signifie qu’on utilise la même batterie, le même matériel, quasiment les mêmes cellules et le même coffre ainsi que le même bouchon dans le cas des batteries au plomb… Comparé au recyclage, notre procédé permet une réduction massive des gaz à effet de serre, avec 50 fois moins d’émissions de CO₂ produits. Par exemple, pour une batterie d’un chariot frontal de 48 volts et 500 Ah et pesant 980 kg, sa régénération permet de sauver 3,5 tonnes d’équivalent CO₂ par rapport à son recyclage ! Dans ce domaine, nous sommes en cours de labellisation bas carbone et avons déjà vendu nos premières tonnes de CO₂ sur le marché du carbone volontaire. Notre technologie permet également de réduire la dépendance à certains matériaux qui sont considérés comme critiques par la Commission européenne, comme le lithium et le cobalt.