Découvrez LiBTec, le groupe industriel de R-D préconcurrentielle. LiBTec mise sur l'avancement du développement des technologies des batteries au lithium-ion au Canada

1. LiBTec
Conseil national de recherches du Canada
Groupe de R&D industrielle pour l’avancement des batteries Lithium-ion
15 juin, 2018

2. Michel Cloutier
Développement des Affaires
Programme des Technologies de Propulsion de Véhicules
Conseil national de recherches du Canada
Téléphone : 450-641-5299
Courriel : : Michel.Cloutier@nrc-cnrc.gc.ca
Votre hôte
Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion2

3. Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion3
Un mot sur nos experts…
Group
Jean-Yves Huot
Expert en développement de matériaux pour batteries et de nouveaux produits
Avec plus de 25 années d’expérience dans la production de matériaux destinés aux
batteries, en R-D industrielle et en gestion de produits, Jean-Yves Huot est réputé pour
ses compétences dans la mise au point et la qualification de matériaux pour batteries au
sein de cette industrie.
Christina Bock
Spécialiste en formulation et optimisation de matériaux stockant l’énergie
Durant sa longue carrière, Christina Bock a excellé dans la synthèse, l’optimisation et
l’évaluation de matériaux, et dans leur intégration à de plus vastes systèmes. Elle
possède l’expérience des projets de R-D auxquels participent des partenaires de
l’extérieur et des clients de l’industrie.

4. L’an dernier le CNRC
a travaillé avec
11 000 PMEs
3 400 PMEs (investissements)
1 000 compagnies (R&D)
152 hôpitaux
72 collèges &
universités
34 AMGs
39 administrations provinciale et
municipal
36 pays
NRC – 3500 employés
PARI - 200 employés
B BB
50 experts en matériaux de
batteries, traitement et
développement, prototypage
et tests

5. Groupe industriel de recherche
en Batteries Lithium-Ion

6. CRÉATION D’UNE CHAÎNE
D’APPROVISIONNEMENT ROBUSTE
EXPLORATION
EXTRACTION ET
TRANSFORMATION
DES MATÉRIAUX
MARCHÉS D’UTILISATEURS
FINAUX
FABRICATION DE PILES ET
ACCUMULATEURS
SOUTIEN DU RÉSEAU
UNIVERSITAIRE
CANADIEN ET DES
AUTRES MINISTÈRES

7. 2017*
120
GWh
* Données d’Avicenne Energy, International Battery Seminar, mars 20177
Les batteries au lithium-ion (Li-ion)
Pourquoi les batteries Li-ion?
+/- 130,000
TPA de matériaux pour
les ANODES
+/- 270,000
TPA de matériaux pour
les CATHODES
500 GWh
$100 000 000 000
en 2025

8. 1991 1996
2001
2004
2006
2016
2018
2025
CROISSANCE DU SECTEUR
DES BATTERIES AU LITHIUM-ION
10 years

9. L’AVANTAGE CANADIEN
Qualité
Savoir-faire
Disponibilité

10. Portée de la technologie
10 Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion

11. Les défis
Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion11
Plus grande densité énergétique
Nouveaux matériaux et composants pour batteries
Sécurité accrue
Conception de nouveaux
matériaux et formulation de
nouvelles électrodes
Approvisionnement fiable en Amérique
du Nord
Spécification, caractérisation et comparaison des matières
premières

12. 12
Surmonter les défis
Fournisseurs de matériaux pour anode et fabricants/utilisateurs de batteries Li-ion
Accéder aux spécifications
de l’anode
Interaction avec la chaîne d’approvisionnement et
collaboration avec l’industrie des batteries
Répondre aux exigences de
la qualité « batterie »
Développer la prochaine
génération d’anodes
Accéder à l’expertise sur les anodes,
à la caractérisation des produits et
aux essais sur les batteries
Caractérisation et comparaison des matériaux
Composites en graphite-silicium
Installations et experts du CNRC en batteries
Li-ion
(matériaux et composants de l’anode)
Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion

13. Surmonter les défis
La cathode
Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion13
Précurseurs du lithium, du
manganèse, du cobalt et du
nickel de qualité « batterie »
Validation des précurseurs de la cathode
Précurseurs de la transformation en
cathode de l’électrode
Essais de rendement et
validation par un tiers
Matériaux pour la cathode plus sûrs
et énergétiquement plus denses
Expertise, caractérisation et analyse
comparative
Optimisation de la cathode pour les
batteries Li-ion de la prochaine génération

14. Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion14
Pourquoi joindre LiBTec?

15. Pourquoi faire partie de LiBTec?
Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion15
Harmoniser les capacités
techniques pour devenir plus
concurrentiel
Accélérer la
mise en marché
Créer une chaîne
d’approvisionnement
canadienne innovatrice pour
les batteries Li-ion
Partager les risques, accès privilégié aux données et
résultats de recherche, levier financier, talents,
capabilités et plus encore…

16. Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion16
Fonctionnement
de LiBTec

17. Structure de l’adhésion
Activateurs
Partenaires
Membres
• Organisations
non-industrielles
• Lettres de support
• Financement
• Producteurs de batterie, intégrateurs
et OEMs
• «In kind»: spécifications, orientation,
qualitication, essais, pré-
commercialisation
• Fournisseur ou processeur de
matériaux
• Frais: $18k pour AF19 et après
• «In kind»: échantillons pour
production de composites
Nouveau
Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion

18. Membres actuels LiBTec
18 Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion

19. 19
Activateurs
Confirmés :
À confirmer :
Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion

20. Fonctionnement Groupe LiBTec
Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion20
COMITÉ DE DIRECTION
Dont les membres font partie
RENCONTRES EN PERSONNE
OU PAR WEBEX
Deux fois par année RENCONTRES
INDIVIDUELLES AVEC
DES EXPERTS
Au moins une fois l’an
ACTIVITÉS DE R-D
Cohérentes avec les priorités
des membres

21. Fonctionnement Groupe de R-D industrielle LiBTec
Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion21
Confidentialité
Partage des informations
délicates entre membres
seulement
Les résultats ne sont
partagés qu’entre les
membres du LiBTec
pendant un certain temps
Contribution des
membres de 18 000 $ par
année pendant quatre ans

22. Définition de projets
Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion22
Feuille de route
technologique
Définition d’un
nouveau projet
ExécutionRapport à la fin
du projet
Les membres
définissent
les projets

23. Activités actuelles du CNRC sur les anodes
Développement de la nouvelle technologie d’anode basse en
Silicium
- Projet de 5 ans co-financé par RNCan et CNRC
- Juin 2016-Mars 2021, budget total de $1.6M
Livrables du projet
- Composite de Silicium-graphite basé sur les matérieux des membres (graphite,
silicon, graphene) et le traitement du graphite
- Formulations anode basse en silicium (liants, électrolytes, additifs)
- Prototype “pouch cell”
- Tests de batteries
Des activités additionnelles seront définies et priorisées par les
membres et partenaires – bancs d’essais, veille technologique,
spécifications et caractérisation des produits et résidus.
Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion

24. Activités actuelles du CNRC sur les cathodes
État de l’art en matériaux de cathode: NMC riche en Nickel et
cathodes riche en Lithium et Manganèse:
- Cathodes haut voltage;
- Réduction du Cobalt;
- Stabilisation des matériaux pour réduire la décomposition, la dégradation de la
capacité, et la dissolution du Nickel.
- Évaluation comparative, base de données des essais et des matériaux depuis les
années ‘90.
Capacités de transformation complétant les services à
l’industrie et les firmes de consultation:
- Sources: minier, saumure, secondaires (recyclage)
- Transformation: Pré-concentration, Extraction, Purification
- Produits finaux: Li (hydroxides, carbonates), Mn (sulfates), Co (sulfates).
- Capteurs en ligne
Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion

25. 25
Coup d’oeil sur LiBTec 2018
Réunion
avec les
membres
Appel
d’échantillons
pour la
création de
composites
Webex avec les
membres et
prospects
(aujourd’hui)
Priorisation et
début des
nouvelles
activités
Réunion bi-
annuelle des
membres à
Boucherville
Mars 28 2018
Juillet-Dec 2018
Juin 2018
Graphite
Graphene
Silicone
Août-Sep 2018
Sept-Déc 2018

26. FEUILLE DE ROUTE DE LiBTec
Début de la veille
technologique et des
analyses comparatives
Sélection
des matériaux
Première génération
d’anodes silicium-
carbone
Validation des matériaux
précurseurs pour les cathodesFormulation
des anodesLithium analytics
Analyse du lithium
Prototypage d’anodes
silicium-carbone
Prototypage de cathodes
Essais de
prototypage de
sachets
Nouvelles formulations de
matériaux et d’électrodes
exécutées et testées par
des tiers
2018
2019
2020
2021
Lancement

27. 27
Investissements
par le CNRC
Groupe de R-D industrielle sur la technologie des batteries Li-ion

28. Emplacement : Boucherville, Qc
Laboratoire de prototypage de piles Li-ion
INAUGURATION ÉTÉ 2018
Fabrication d’électrode
rouleau à rouleau
Tests des pilesAssemblage des
piles

29. Emplacement : Ottawa, On
Installation pour le validation
de la performance des batteries
INAUGURATION ÉTÉ 2018

30. Habitation intelligente nette zéro
DISPONIBLE EN 2018
Emplacement : Ottawa, On

31. Questions
Contactez nos personnes ressources:
Christina Bock
Spécialiste en cathodes
(613) 990-2252
Christina.Bock@nrc-cnrc.gc.ca
Jean-Yves Huot
Spécialiste en anodes
(450) 641-7524
Jean-Yves.Huot@nrc-cnrc.gc.ca
Michel Cloutier
Développement des Affaires
(450) 641-5299
Michel.Cloutier@nrc-cnrc.gc.ca
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