Brevet FR3142295A1 — publié le 20240524

Un élément électrochimique pochette (1) comprenant au moins une électrode positive et au moins une électrode négative, dans lequel l'électrode positive comprend une couche d'une composition de matériaux actifs positifs, ladite composition comprenant un mélange de : a) 30 à 50 % en poids d'un phosphate lithié de manganèse et de fer de formule Li x Mn 1 - y - z Fe y M z PO 4 où 0,8 ≤ x ≤ 1,2 ; 0,5 ≤ (1-y-z) M étant choisi dans le groupe constitué par B, Mg, Al, Si, Ca, Ti, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, et leurs mélanges, b) 70 à 50 % en poids d'au moins un oxyde de lithium et de nickel choisi parmi Li w (Ni x Co y Al z M t )O 2 où 0,9 ≤ w ≤ 1,1 ; 0 Li w (Ni x Mn y Co z M t )O 2 où 0,9 ≤ w ≤ 1,1 ; 0 et dans lequel la porosité de l'électrode positive est inférieure ou égale à 40 %, et la porosité de l'électrode négative est inférieure ou égale à 30 %. Figure pour l’abrégé : Figure 1 Élément électrochimique rechargeable au lithium pour applications à l'aviation Domaine de l'invention L'invention concerne le domaine technique des élément électrochimiques rechargeables (secondaires) au lithium utilisables dans des engins volants, spécifiquement des engins volants alimentés électriquement et des engins volants alimentés électriquement hybrides. Arrière-plan de l'invention Les engins volants électriques à batterie (BEV) et les engins volants électriques hybrides (HEV) peuvent réduire les émissions polluantes des aéronefs. Ils entrent sur les marchés de l'aviation grand public. Ces engins volants nécessitent des batteries présentant une puissance spécifique élevée, une énergie spécifique élevée et une sécurité de fonctionnement élevée. Il serait souhaitable de disposer d'un élément électrochimique répondant aux trois exigences suivantes : 1) une énergie spécifique élevée, d'au moins 250 Wh/kg, 2) une puissance spécifique élevée, d'au moins 1000 W/kg, même pour un faible état de charge, par exemple de 20 % (à titre de comparaison, l'exigence de puissance spécifique pour un élément électrochimique destiné à être utilisé dans le domaine automobile n'est que de 500 W/kg). 3) une sécurité de fonctionnement élevée quand l’ élément est exposé à une température au-delà des limites nominales. Le Conseil européen de R&D automobile (EUCAR) a établi une échelle allant de 0 à 7 pour quantifier le niveau de danger lié à l'utilisation des batteries, le niveau 0 correspondant au risque le plus faible, le niveau 7 correspondant au risque le plus élevé. Un élément électrochimique destiné à être utilisé dans une application aéronautique doit satisfaire au test de sécurité EUCAR 4 ou inférieur. Un élément électrochimique remplissant seulement l'une des trois exigences ci-dessus peut être facilement conçu, mais un élément remplissant les trois exigences ensemble ne peut pas être facilement conçu. Par exemple, un élément présentant une énergie spécifique supérieure à 250 Wh/kg peut être produit, mais il ne passera pas le test de sécurité. Un élément présentant une puissance spécifique supérieure à 1000 W/kg peut également être produit, mais il ne répondra pas à l'exigence d’énergie spécifique élevée ou à l'exigence de sécurité. Une cathode dont le matériau actif est constitué uniquement d'un oxyde de lithium nickel manganèse cobalt (NMC) ou d'un oxyde de lithium nickel cobalt aluminium (NCA) ne répond pas à l'exigence de sécurité de fonctionnement élevée. En effet, on sait que les oxydes de lithium riches en nickel ne sont pas stables à haute température, typiquement au-dessus de 100 °C. Pour pallier le manque de stabilité de ces oxydes, il a été proposé de les mélanger avec un matériau présentant une plus grande stabilité thermique, tel qu'un phosphate lithié de manganèse et de fer de formule générale Li x Mn 1-y-z Fe y M z PO 4 (LMFP) où 0,8 ≤ x ≤ 1,2 ; 0,5 ≤ 1-y-z En conclusion, on recherche un élément électrochimique ayant une électrode positive contenant un mélange de LMFP et d'un oxyde de lithium et de nickel ayant une énergie spécifique d'au moins 250 Wh/kg, une puissance spécifique d'au moins 1000 W/kg et qui passe le test de sécurité EUCAR 4 ou inférieur. Le document WO-A-2021/259991 décrit une composition de matériaux actifs comprenant un mélange constitué de 50 à 90 % en masse de LMFP et de 10 à 50 % en masse d'un oxyde de lithium et de nickel pour une électrode d'un élément destiné à être utilisé dans le domaine automobile. Le document WO-A-2016/184896 décrit une composition de matériaux actifs comprenant une majorité d'un composé LMFP caractérisé par un diamètre médian en volume des particules Dv 50 2 supérieur ou égal à 500 nm et une minorité d'un composé NMC ayant un diamètre médian en volume des particules Dv 50 1 supérieur ou égal à 500 nm, et dans laquelle le rapport Dv 50 2 /Dv 50 1 est supérieur ou égal à 1,5. L'invention met à disposition un élément électrochimique rechargeable satisfaisant aux trois exigences ci-dessus. L’ élément électrochimique pochette comprend au moins une électrode positive et au moins une électrode négative, l'électrode positive comprenant une couche d'une composition de matériaux actifs positifs, ladite composition comprenant un mélange de : a) 30 à 50 % en poids d'un phosphate lithié de manganèse et de fer de formule Li x Mn 1 - y - z Fe y M z PO 4 où 0,8 ≤ x ≤ 1,2 ; 0,5 ≤ (1-y-z) M étant choisi dans le groupe constitué par B, Mg, Al, Si, Ca, Ti, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, et leurs mélanges, b) 70 à 50 % en poids d'au moins un oxyde de lithium et de nickel choisi parmi Li w (Ni x Co y Al z M t )O 2 où 0,9 ≤ w ≤ 1,1 ; 0 Li w (Ni x Mn y Co z M t )O 2 où 0,9 ≤ w ≤ 1,1 ; 0 et dans lequel la porosité de l'électrode positive est inférieure ou égale à 40 %, et la porosité de l'électrode négative est inférieure ou égale à 30 %. L'invention est basée sur la découverte qu'en diminuant la porosité d'une électrode positive contenant un mélange de LMFP et d'un oxyde de lithium et de nickel à une valeur de 40 % ou moins, et en diminuant la porosité de l'électrode négative associée à une valeur de 30 % ou moins, et en choisissant le format pochette, il est possible d'obtenir un élément ayant une énergie spécifique élevée, de 250 Wh/kg ou plus, une puissance spécifique élevée de plus de 1000 W/kg, même à de faibles états de charge, d'environ 20 %, et qui respecte les exigences du test EUCAR 4 ou inférieur, notamment au test du clou et au test de surchauffe. Dans un mode de réalisation, l'oxyde de lithium et de nickel est Li w (Ni x Mn y Co z M t )O 2 avec 0,7 ≤ x, de préférence 0,8 ≤ x. Dans un mode de réalisation, les particules secondaires de l'oxyde de lithium et de nickel ont un premier diamètre médian en volume Dv 50 1 et les particules secondaires du phosphate lithié de manganèse et de fer ont un deuxième diamètre médian en volume Dv 50 2 , le rapport Dv 50 1 /Dv 50 2 étant de 2 à 9, de préférence de 3 à 7. Dans un mode de réalisation, l'électrode positive comprend un collecteur de courant qui est une feuille d'aluminium ou une feuille d'alliage d'aluminium au moins partiellement recouverte d'un revêtement sur un côté ou sur les deux côtés. Le revêtement peut être fait en un matériau choisi dans le groupe constitué par le carbone, le graphite, les nanotubes de carbone et leurs mélanges. Dans un mode de réalisation, le collecteur de courant a une épaisseur située dans la plage allant de 5 à 20 µm, de préférence de 10 à 16 µm. Dans un mode de réalisation, l'électrode négative comprend un collecteur de courant ayant une épaisseur située dans la plage allant de 3 à 10 µm, de préférence de 5 à 8 µm. Dans un mode de réalisation, la couche de la composition de matériaux actifs positifs contient un ou plusieurs liants et/ou un ou plusieurs matériaux conducteurs électroniques et la masse desdits un ou plusieurs liants représente 1 % ou moins de la masse de la couche ; la masse desdits un ou plusieurs matériaux conducteurs électroniques représente 1 % ou moins de la masse de la couche. Dans un mode de réalisation, la couche de la composition de matériaux actifs positifs contient des nanotubes de carbone. Dans un mode de réalisation, ladite au moins une électrode négative comprend une couche d'une composition de matériaux actifs négatifs, ladite composition comprenant un mélange d'au moins un carbone à croissance anisotrope avec au moins un carbone à croissance isotrope. Dans un mode de réalisation, la masse du carbone à croissance isotrope représente de 10 à 60 % ou de 20 à 50 % de la masse du mélange. Dans un mode de réalisation, la composition de matériaux actifs négatifs comprend en outre un composé à base de silicium. Un autre objet de l'invention est une batterie comprenant une pluralité d’éléments électrochimiques pochette tels que décrits ci-dessus. Un autre objet de l'invention est un engin volant alimenté par la batterie. Dans un mode de réalisation, l'engin volant est un engin volant électrique ou un engin volant électrique hybride. Dans un mode de réalisation, l'engin volant électrique ou l'engin volant hybride est choisi dans le groupe constitué par : - un engin électrique à décollage et atterrissage verticaux (e-VTOL), - un engin électrique à décollage et atterrissage conventionnels (e-CTO), et - un engin électrique à décollage et atterrissage courts (e-STOL). Dans un mode de réalisation, l'engin volant est un aéronef. La représente schématiquement une vue externe d'un élément pochette. La représente le pourcentage de la capacité déchargée de référence en fonction du régime de décharge. La capacité déchargée à un régime de C/10 est prise comme capacité déchargée de référence. Description détaillée de l'invention Structure de l’élément électrochimique pochette Une première exigence pour atteindre les objectifs ci-dessus est de fabriquer un élément au format pochette. Pour fabriquer un élément pochette, un empilement d'au moins une électrode positive, d'un séparateur et d'au moins une électrode négative est assemblé. Cet assemblage est inséré à l'intérieur d'une pochette souple. La pochette a été préalablement formée par soudage des bords de deux films multicouches, chaque film multicouche comprenant une couche métallique, généralement en aluminium, prise en sandwich entre deux couches de matière plastique. Une partie du collecteur de courant positif de l'électrode positive située au voisinage d'un bord de l'électrode positive n'est pas revêtue de matériaux actifs positifs. Ladite partie de collecteur de courant non revêtue de matériaux actifs positifs sert à la connexion à une borne de sortie de courant positive. De façon similaire, une partie du collecteur de courant négatif de l'électrode négative située au voisinage d'un bord de l'électrode négative n'est pas revêtue de matériaux actifs négatifs. Ladite partie de collecteur de courant non revêtue de matériaux actifs négatifs sert à la connexion à une borne de sortie de courant négative. La borne de sortie de courant positive et la borne de sortie de courant négative s'étendent hors du volume de la pochette, et font généralement saillie depuis le même bord de la pochette. Elles peuvent également faire saillie depuis deux bords opposés de la pochette. La pochette est remplie d'un électrolyte puis scellée hermétiquement. La montre schématiquement une vue externe d'un élément pochette (1). Un bloc de plaques (2) composé d'une électrode positive, d'une électrode négative et d'un séparateur est logé dans une pochette rectangulaire (3). Les bornes de sortie de courant positive (4) et négative (5) font saillie depuis un bord de la pochette. Une ligne de thermoscellage (6) s'étend le long des quatre bords de la pochette pour sceller hermétiquement la pochette. Electrode positive : L'au moins une électrode positive comprend un collecteur de courant positif dont au moins un de ses deux côtés est revêtu d'une couche d'une composition de matériaux actifs positifs. Par "composition de matériaux actifs", on entend une composition comprenant un ou plusieurs matériaux actifs et éventuellement un ou plusieurs liants et un ou plusieurs matériaux conducteurs électroniques. Le collecteur de courant positif est une feuille métallique pleine ou perforée qui peut être faite en aluminium ou en un alliage d'aluminium ou en acier ou en acier inoxydable. Son épaisseur peut être située dans la plage allant de 6 à 30 µm ou de 5 à 20 µm ou de 10 à 15 µm, de préférence de 10 à 15 µm. Une faible épaisseur rend possible une augmentation de la masse de la couche de la composition de matériaux actifs positifs et l'obtention de l'énergie spécifique et de la puissance spécifique souhaitées. Avant que le collecteur de courant soit revêtu de la couche de la composition de matériaux actifs, le collecteur de courant peut être revêtu, sur un de ses côtés ou sur ses deux côtés, d'un revêtement destiné à améliorer la conductivité électronique entre la couche de la composition de matériaux actifs et la feuille et/ou à améliorer l'adhérence de la couche de la composition de matériaux actifs à la feuille. Le matériau de revêtement peut être choisi dans le groupe constitué par le carbone, le graphite, les fibres de carbone, les nanotubes de carbone, et leurs mélanges. Il est de préférence fait de carbone. Le matériau de revêtement peut couvrir totalement ou partiellement un ou les deux des côtés de la feuille. Le matériau de revêtement peut être obtenu par revêtement de la feuille avec une dispersion du matériau et ensuite évaporation du solvant de la dispersion, ou il peut être obtenu par pulvérisation cathodique. Des parties du collecteur de courant peuvent être revêtues du matériau de revêtement. Les parties revêtues peuvent être séparées les unes des autres par des intervalles prédéterminés ou périodiques ("revêtement intermittent"). Le revêtement intermittent est de préférence présent sur les deux côtés du collecteur de courant. Il facilite le traitement des électrodes. En variante, une ou les deux des surfaces de la feuille peuvent avoir subi un traitement de surface destiné à augmenter l'adhérence de la couche de composition de matériaux actifs à la feuille. Il peut s'agir d'un traitement de surface créant des aspérités ou une microrugosité, tel qu'une gravure chimique ou un traitement au laser. La composition de matériaux actifs positifs comprend un mélange consistant en : a) 30 à 50 % en poids d'un phosphate lithié de manganèse et de fer de formule Li x Mn 1 - y - z Fe y M z PO 4 (LMFP) où 0,8 ≤ x ≤ 1,2 ; 0,5 ≤ (1-y-z) M étant choisi dans le groupe constitué par B, Mg, Al, Si, Ca, Ti, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, et leurs mélanges, b) 70 à 50 % en poids d'au moins un oxyde de lithium et de nickel choisi parmi Li w (Ni x Co y Al z M t )O 2 (NCA) où 0,9 ≤ w ≤ 1,1 ; 0 Li w (Ni x Mn y Co z M t )O 2 (NMC) où 0,9 ≤ w ≤ 1,1 ; 0 L'oxyde de lithium et de nickel peut être sous la forme d'un monocristal ou d'un polycristal. Il peut s'agir d'un mélange de LMFP, NCA et/ou NMC. De préférence, la composition de matériaux actifs ne contient pas de matériaux actifs autres que les LMFP, NCA et/ou NMC. De préférence, le mélange de matériaux actifs consiste en LMFP et NMC. Le mélange peut consister en : - 30 à 45 % ou 30 à 40 % ou 30 à 35 % de LMFP, - 70 à 55 % ou 70 à 60 % ou 70 à 65 % de l'au moins un oxyde de lithium et de nickel. Le mélange peut consister en : - 35 à 50 % ou 35 à 45 % ou 35 à 40 % de LMFP, - 65 à 50 % ou 65 à 55 % ou 65 à 60 % de l'au moins un oxyde de lithium et de nickel. Le mélange peut consister en : - 40 à 50 % ou 40 à 45 % de LMFP, - 60 à 50 % ou 60 à 55 % de l'au moins un oxyde de lithium et de nickel. Le LMFP peut être revêtu de carbone ou de nanotubes de carbone. Conformément à un mode de réalisation, dans le LMFP, 0,5 1-y-z 0,9 ou 0,75 1-y-z 0,80. Des exemples de composés de type LMFP sont LiMn 0 , 8 Fe 0 , 2 PO 4 , LiMn 0 , 78 Fe 0 , 22 PO 4 , LiMn 0 , 7 Fe 0 , 3 PO 4 , LiMn 2/3 Fe 1/3 PO 4 et LiMn 0 , 5 Fe 0 , 5 PO 4 . En ce qui concerne le composé NMC, de préférence 0,6 x ou 0,7 x ou 0,8 x. Des exemples préférés de composés NMC sont LiNi 0,7 Mn 0,2 Co 0,1 O 2 (NMC 721) et LiNi 0,8 Mn 0,1 Co 0,1 O 2 (NMC 811). En ce qui concerne le composé NCA, de préférence 0,6 x ou 0,7 x ou 0,8 x. Des exemples de composés NCA sont LiNi 0,84 Co 0,08 Al 0,08 O 2 , LiNi 0,85 Co 0,10 Al 0,05 O 2 , LiNi 0,87 Co 0,06 Al 0,07 O 2 , et LiNi 0,89 Co 0,06 Al 0,05 O 2 . Pour tant NMC que NCA, un indice stœchiométrique élevé du nickel rend possible l'obtention d'une électrode positive ayant une énergie spécifique élevée. On préfère en particulier les mélanges suivants : 1) 50 % de LMFP / 50 % de NMC où x dans le NMC est égal ou supérieur à 0,8, 2) 40 % de LMFP / 60 % de NMC où x dans le NMC est égal ou supérieur à 0,8, 3) 50 % de LMFP / 50 % de NCA où x dans le NCA est égal ou supérieur à 0,8, 4) 40 % de LMFP / 60 % de NCA où x dans le NCA est égal ou supérieur à 0,8. Les mélanges 2 et 4 atteignent une bonne performance de décharge sous un courant élevé. Tant le phosphate lithié de manganèse et de fer que l'oxyde de lithium et de nickel peuvent être soit sous la forme de particules disjointes, également appelées particules primaires, soit sous la forme de particules agglomérées, également appelées particules secondaires. Une population de particules est caractérisée par sa distribution de taille. Un paramètre caractérisant une distribution de taille est le diamètre médian en volume Dv 50 . L'expression "diamètre médian en volume Dv 50 " signifie que, dans une population donnée de particules, 50 % du volume des particules consiste en particules ayant un diamètre équivalent inférieur à la valeur Dv 50 et 50 % du volume des particules consiste en particules ayant un diamètre équivalent égal ou supérieur à la valeur Dv 50 . L'expression "diamètre équivalent" d'une particule désigne le diamètre d'une sphère ayant le même volume que cette particule. Le diamètre médian en volume peut être mesuré par diffraction de laser. L'oxyde de lithium et de nickel peut être un polycristal et peut être sous la forme de particules secondaires ayant un diamètre médian en volume Dv 50 1 situé dans la plage allant de 8 à 15 µm ou de 8 à 13 µm. Dans un mode de réalisation, l'oxyde de lithium et de nickel est un NMC polycristallin dans lequel x dans le NMC est égal ou supérieur à 0,8 et qui forme des particules secondaires ayant une valeur Dv 10 1 située dans la plage allant de 4 à 7 µm, une valeur Dv 50 1 située dans la plage allant de 8 à 10 µm et une valeur Dv 90 1 située dans la plage allant de 15 à 20 µm. Dv 10 1 se réfère à une population de particules dans laquelle 10 % du volume des particules consistent en des particules ayant un diamètre équivalent inférieur à la valeur Dv 10 1 et 90 % du volume des particules consistent en des particules ayant un diamètre équivalent supérieur ou égal à la valeur Dv 10 1 . Dv 90 1 se réfère à une population dans laquelle 90 % du volume des particules consistent en des particules ayant un diamètre équivalent inférieur à la valeur Dv 90 1 et 10 % du volume des particules consistent en des particules ayant un diamètre équivalent égal ou supérieur à la valeur Dv 90 1 . Le LMFP peut être sous la forme de particules secondaires ayant un diamètre médian en volume Dv 50 2 situé dans la plage allant de 1 µm à 5 µm ou de 1,5 à 4 µm. De préférence, les tailles de particules des matériaux actifs sont choisies de façon que le rapport Dv 50 1 /Dv 50 2 soit situé dans la plage allant de 2 à 9 ou de 3 à 7 ou de 3 à 5. Le liant généralement utilisé dans la composition de matériaux actifs renforce la cohésion entre les particules de matériaux actifs et améliore l'adhérence de la couche de la composition de matériaux actifs au collecteur de courant. Le liant peut contenir un ou plusieurs des composés suivants : poly(fluorure de vinylidène) (PVDF) et ses copolymères, polytétrafluoroéthylène (PTFE) et ses copolymères, polyacrylonitrile (PAN), poly(méthacrylate de méthyle ou de butyle), poly(chlorure de vinyle) (PVC), poly(formal de vinyle), polyester, polyéther-amides séquencés, polymères d'acide acrylique, d'acide méthacrylique, d'acrylamide, d'acide itaconique, d'acide sulfonique, élastomères, et composés cellulosiques tels que carboxyméthylcellulose (CMC). Les élastomères utilisables en tant que liant peuvent être choisis parmi le styrène-butadiène (SBR), le butadiène-acrylonitrile (NBR), le butadiène-acrylonitrile hydrogéné (HNBR). Le liant peut représenter de moins de 1 % à 10 % ou de 1 à 5 % ou de 2 à 5 % de la masse de la composition sèche de matériaux actifs. Le matériau conducteur électronique est généralement choisi parmi le graphite, le noir de carbone, le noir d'acétylène, la suie, le graphène, les fibres de carbone, les nanotubes de carbone monoparois, les nanotubes de carbone multiparois, et leurs mélanges. Il peut représenter de moins de 1 à 10 % ou de 1 à 5 % ou de 2 à 5 % de la masse de la composition sèche de matériaux actifs. Préparation de l'électrode positive : Une encre est préparée par dispersion de LMFP et d'au moins l'un parmi le NCA et le NMC dans un solvant ou dans un mélange de plusieurs solvants. Eventuellement un liant et un matériau conducteur électronique sont ajoutés à la dispersion. En faisant varier la quantité de solvant incorporée dans le mélange, on peut faire varier la viscosité de l'encre avant qu'elle soit déposée sur un côté du collecteur de courant. Le collecteur de courant revêtu d'encre est séché et ensuite laminé pour que son épaisseur soit ajustée. Après l'évaporation du ou des solvants, on obtient une couche d'une composition de matériaux actifs, dont les proportions des divers constituants sont typiquement : - de 75 à 98 % ou de 90 à 95 % en masse de matériaux actifs positifs, - de 1 à 10 % ou de 2 à 5 % en masse de liant(s), - de 1 à 10 % ou de 2 à 5 % en masse de matériau conducteur électronique. Typiquement, la masse de la composition des matériaux actifs positifs déposée peut être située dans la plage allant de 20 à 30 mg/m 2 par face ou de 25 à 30 mg/cm 2 par face. L'électrode positive est caractérisée par une porosité inférieure ou égale à 40 %, ou inférieure ou égale à 35 %, ou inférieure ou égale à 30 %, ou inférieure ou égale à 25 %. Le mélange du LMFP avec au moins un oxyde de lithium et de nickel, de préférence un NMC, en les proportions prescrites de 30 à 50 % de LMFP / 70 à 50 % d'oxyde de lithium et de nickel permet l'obtention d'une porosité inférieure ou égale à 40 %, qui à son tour améliore la densité d'énergie de l’élément. D'autres conditions de procédé qui sont utiles pour réduire encore la porosité sont les suivantes : - le revêtement du collecteur de courant, de préférence sur les deux côtés, avec un revêtement intermittent tel que décrit ci-dessus avant la déposition de l'encre ; - la sélection d'un rapport Dv 50 1 /Dv 50 2 supérieur ou égal à 3, de préférence supérieur ou égal à 5 ; - la réduction de la teneur en noir de carbone ou même son remplacement par un matériau conducteur électronique moins poreux tel que le graphite, les nanotubes de carbone ou le graphène. La porosité d'électrode pour les électrodes tant positive que négative est définie par le pourcentage du volume des pores rapporté au volume géométrique de l'électrode. Le volume des pores englobe le volume du vide présent entre les particules des composés dans la couche déposée sur le collecteur de courant et le volume des pores à l'intérieur des particules des composés dans la couche déposée sur le collecteur de courant. Les pores à l'intérieur des particules englobent les pores accessibles et les pores inaccessibles. La porosité d'électrode peut être obtenue par l'intermédiaire des deux procédés suivants : - Dans un premier procédé, on utilise la technique du mercure pour déterminer le volume des pores. On obtient le volume géométrique de l'électrode en multipliant l'épaisseur de la couche déposée sur le collecteur de courant par la superficie revêtue par la couche. On obtient la porosité en calculant le rapport entre le volume des pores et le volume géométrique de l'électrode. - Dans un deuxième procédé, on calcule la densité théorique d true en partant de la densité de chaque composé dans la couche déposée dans le collecteur de courant. On calcule la densité apparente d bulk en connaissant la masse et le volume de la couche déposée sur le collecteur de courant. La relation qui lie la porosité à la densité vraie et à la densité apparente est : Porosité = 1 - (d bulk /d true ). Electrode négative : L'au moins une électrode négative comprend un collecteur de courant négatif dont au moins un de ses deux côtés est revêtu d'une couche d'une composition de matériaux actifs négatifs. La composition de matériaux actifs négatifs comprend au moins un matériau actif négatif et éventuellement un liant et un matériau conducteur électronique. Le collecteur de courant négatif est une feuille métallique pleine ou perforée qui peut être faite de cuivre ou d'un alliage à base de cuivre. Son épaisseur peut être située dans la plage allant de 3 à 10 µm, de préférence de 5 à 8 µm. Une petite épaisseur de collecteur de courant rend possible une augmentation de la masse de la couche de la composition des matériaux actifs négatifs et l'obtention de l'énergie spécifique et de la puissance spécifique souhaitées. L'au moins un matériau actif négatif est de préférence choisi parmi le carbone, le graphite, le coke, le noir de carbone, et le carbone vitreux. De préférence, le matériau actif négatif est un mélange d'au moins un carbone à croissance anisotrope, également appelé carbone "doux", avec au moins un carbone à croissance isotrope, également appelé carbone "dur". Le carbone à croissance anisotrope peut être sous la forme de plaquettes allongées. Il peut être sous une forme cristallisée. Le carbone à croissance anisotrope peut être un graphite artificiel modifié. Le carbone à croissance anisotrope peut être un mélange d'un graphite artificiel modifié et d'un graphite artificiel modifié revêtu en surface. Le carbone à croissance isotrope peut être un graphite fortement pyrolytique (HPG). La masse du carbone à croissance isotrope peut représenter de 10 à 60 % ou de 20 à 50 % ou environ 40 % de la masse du mélange. La masse du carbone à croissance anisotrope peut représenter de 90 à 40 % ou de 80 à 50 % ou environ 60 % de la masse du mélange. La masse du graphite artificiel modifié peut représenter de 20 à 40 % de la masse du mélange. La masse du graphite artificiel modifié revêtu en surface peut représenter de 20 à 40 % de la masse du mélange. Un exemple préféré d'un matériau actif négatif est un mélange consistant en : - 30 % d'un graphite artificiel modifié, - 30 % d'un graphite artificiel modifié revêtu en surface, - 40 % d'un graphite fortement pyrolytique. Tant le carbone à croissance anisotrope que le carbone à croissance isotrope peuvent présenter une distribution des tailles de particules caractérisée par une valeur Dv 50 située dans la plage allant de 5 à 30 µm ou de 10 à 25 µm ou de 15 à 25 µm. Le mélange de l'au moins un carbone à croissance anisotrope avec l'au moins un carbone à croissance isotrope permet de tirer avantage de la bonne aptitude au calandrage du carbone à croissance anisotrope pour réduire la porosité, tout en prévenant un rétrécissement de la structure d'électrode négative utilisant le carbone à croissance isotrope en tant que piliers. En résultat, l'électrode présente à la fois une faible porosité, par exemple inférieure ou égale à 30 %, et une faible tortuosité. Ce mélange permet aussi de réduire la résistivité ionique d'électrode d'un facteur de 2 par rapport à un matériau actif négatif consistant uniquement en un carbone à croissance isotrope. En outre, le placage de lithium au niveau de la surface d'électrode est réduit ou empêché. La composition des matériaux actifs négatifs peut en outre comprendre un composé à base de silicium. Procédé de préparation de l'électrode négative : L'électrode négative est préparée d'une manière conventionnelle. Une encre est préparée par dispersion dans un solvant ou dans un mélange de solvants d'un ou plusieurs matériaux actifs négatifs, éventuellement avec un liant. Le liant peut être tel que ceux décrits en relation avec l'électrode positive. Le collecteur de courant revêtu d'encre est séché et ensuite laminé afin que son épaisseur soit ajustée. On obtient ainsi une électrode négative. Les proportions typiques des composants de la couche de composition de matériaux actifs négatifs, après évaporation du solvant contenu dans l'encre, sont : - de 75 à 98 % ou de 90 à 98 % en masse de matériaux actifs négatifs, - de 1 à 10 % ou de 1 à 5 % en masse de liant(s), - de 0 à 5 % en masse ou de 1 à 5 % d'un matériau conducteur électronique. L'électrode négative est caractérisée par une porosité inférieure ou égale à 30 %. Electrolyte : L'électrolyte peut être liquide. Il est obtenu par dissolution d'un ou plusieurs sels de lithium dans un ou plusieurs solvants organiques. Le solvant peut être choisi parmi les carbonates cycliques saturés, les carbonates cycliques insaturés, les carbonates non cycliques, les esters alkyliques, les éthers, les solvants de type nitrile et le dioxyde de tétrahydrothiophène (sulfolane). Les carbonates cycliques saturés englobent le carbonate d'éthylène (EC), le carbonate de fluoroéthylène (FEC), le carbonate de propylène (PC), le carbonate de butylène (BC), et leurs mélanges. Les carbonates cycliques insaturés englobent le carbonate de vinylène (VC). Les carbonates non cycliques englobent le carbonate de diméthyle (DMC), le carbonate de diéthyle (DEC), le carbonate de méthyléthyle (EMC), le carbonate de dipropyle (DPC), et leurs mélanges. Les esters alkyliques englobent l'acétate de méthyle, l'acétate d'éthyle, le propionate de méthyle, le propionate d'éthyle, le propionate de butyle, le butyrate de méthyle, le butyrate d'éthyle, le butyrate de propyle, et leurs mélanges. Les éthers englobent le diméthyléther (DME), le diéthyléther (DEE), et leurs mélanges. Le sel de lithium peut être choisi parmi le perchlorate de lithium LiClO 4 , l'hexafluorophosphate de lithium LiPF 6 , le tétrafluoroborate de lithium LiBF 4 , l'hexafluoroarséniate de lithium LiAsF 6 , l'hexafluorantimonate de lithium LiSbF 6 , le trifluorométhanesulfonate de lithium LiCF 3 SO 3 , le lithium-bis(fluorosulfonyl)imidure Li(FSO 2 ) 2 N (LiFSI), le lithium-bis(trifluorométhanesulfonyl)imidure LiN(CF 3 SO 2 ) 2 (LiTFSI), le tris(fluorométhanesulfonyl)méthylure de lithium LiC(CF 3 SO 2 ) 3 (LiTFSM), le bis(pentafluoroéthylsulfonyl)imidure de lithium LiN(C 2 F ( SO 2 ) 2 (LiBeTI), le lithium-4,5-dicyano-2-(trifluorométhyl)imidazolide (LiTDI), le bis(oxalato)borate de lithium (LiBOB), le difluoro(oxalato)borate de lithium (LIDFOB), le tris(pentafluoroéthyl)trifluorophosphate de lithium LiPF 3 (CF 2 CF 3 ) 3 (LiFAP), le difluorophosphate de lithium LiPO 2 F 2 , et leurs mélanges. La concentration dudit au moins un sel de lithium peut être située dans la plage allant de 0,75 à 1,5 mol/l. Elle est de préférence située dans la plage allant de 1 à 1,5 mol/l. Elle est mieux encore située dans la plage allant de 1 à 1,2 mol/l. Séparateur : Un séparateur est interposé entre une électrode positive et une électrode négative. Le matériau du séparateur peut être choisi parmi les matériaux suivants : une polyoléfine, par exemple le polypropylène PP, le polyéthylène PE, un polyester, les fibres de verre liées par un polymère, le polyimide, le polyamide, le polyaramide, le polyamide-imide et la cellulose. Le polyester peut être choisi parmi le poly(téréphtalate d'éthylène) (PET) et le poly(téréphtalate de butylène) (PBT). Avantageusement, le polyester ou polypropylène ou polyéthylène contient ou est revêtu par un matériau céramique choisi dans le groupe constitué par les oxydes, carbures, nitrures, borures, siliciures et sulfures métalliques. Ce matériau céramique peut être SiO 2 ou Al 2 O 3 . Le séparateur peut être une couche de polyoléfine revêtue de céramique, de préférence une couche de polyéthylène revêtue de céramique sur les deux côtés. Procédé de fabrication de l’élément pochette On va maintenant décrire un procédé de fabrication de l’élément pochette selon l'invention. Dans une première étape, au moins une électrode positive et au moins une électrode négative sont obtenues. Les couches de compositions de matériaux actifs positifs et négatifs ont été déposées au préalable sur leurs collecteurs de courant respectifs, soin ayant été pris de réserver, sur un bord des collecteurs de courant, une bande qui ne porte pas une couche de composition de matériaux actifs. Cette bande non recouverte de matériaux actifs sera utilisée pour réaliser la soudure avec la borne de sortie de courant. Dans une deuxième étape, l'au moins une électrode positive ou l'au moins une électrode négative est enveloppée par un séparateur. De préférence, c'est l'électrode ayant la plus grande surface qui est enveloppée. Ceci assure qu'il n'y a pas de partie au niveau de la périphérie d'une électrode qui ne soit pas électriquement isolée de l'électrode ayant une polarité opposée. Dans une troisième étape, l'au moins une électrode positive et l'au moins une électrode négative séparées par un séparateur sont empilées pour que soit obtenu un bloc de plaques. L'au moins une électrode positive et l'au moins une électrode négative sont de préférence orientées de façon que la bande non recouverte d'une couche de composition de matériaux actifs de l'électrode positive et la bande non recouverte d'une couche de composition de matériaux actifs de l'électrode négative soient disposées sur le même bord du bloc de plaques. On peut utiliser un gabarit pour centrer l'au moins une électrode positive et l'au moins une électrode négative. Dans une quatrième étape, la connexion de la borne de sortie de courant positive à la bande non recouverte d'une couche de composition de matériaux actifs de ladite au moins une électrode positive et la connexion de la borne de sortie de courant négative à la bande non recouverte d'une couche de composition de matériaux actifs de ladite au moins une électrode négative sont effectuées. Cette connexion peut être réalisée par soudage au laser ou par soudage à résistance ou par soudage aux ultrasons. Dans une cinquième étape, une pochette est fabriquée par soudage de plusieurs bords de deux films multicouches électriquement isolants, par exemple par thermoscellage de trois des quatre bords des deux films multicouches. Le bloc de plaques est inséré à l'intérieur de la pochette. La pochette est remplie d'un électrolyte. Un vide peut être créé à l'intérieur de la pochette. Ensuite la pochette est scellée, par exemple par thermoscellage. La cinquième étape peut être précédée d'une étape de préformation des deux films multicouches électriquement isolants. Cette étape de préformation consiste à emboutir les deux films multicouches électriquement isolants afin de créer une impression d'une électrode positive ou d'une électrode négative sur la surface de ces deux films. L'électrode ayant la plus grande surface est choisie. L'emboutissage peut être réalisé à la température ambiante par utilisation d'une presse hydraulique. Cette étape rend possible d'éviter la formation de plis sur la surface des deux films multicouches. Applications L’élément pochette selon l'invention peut être utilisé pour alimenter l'un des engins volants suivants : un engin volant électrique, un engin volant électrique hybride, ou un aéronef utilisant un système de bus à courant continu 28 V soutenu par des batteries embarquées. Les catégories d'aéronef visées par l'invention sont les avions, les giravions, les élévateurs motorisés, les planeurs, les parachutes motorisés, les ultralégers pendulaires, et les plus légers que l'air. Les classes d'aéronef visées par l'invention sont les terrestres monomoteur, les marins monomoteurs, les terrestres multimoteurs, les marins multimoteurs, les hélicoptères, les gyroplanes, les terrestres à sustentation motorisée, et les marins à sustentation motorisée, les dirigeables, les ballons, les terrestres à parachute motorisé, les marins à parachute motorisé, les terrestres ultralégers pendulaires, et les marins ultralégers pendulaires. Exemples On a fabriqué trois éléments pochette A, B et C, tous conformément à l'invention. La composition des électrodes positive et négative utilisées dans ces éléments est résumée dans le Tableau 1. La composition d'électrolyte dans tous les éléments a été obtenue par dissolution de LiPF 6 à une concentration de 1 mol/l dans un mélange de carbonate d'éthylène / carbonate de propylène / carbonate d'éthyle méthyle / carbonate de diméthyle (EC/PC/EMC/DMC) mélangés en les proportions volumiques respectives de 10/20/25/45. On a ensuite ajouté du carbonate de vinylène (VC) et du carbonate de fluoroéthylène (FEC) en tant qu'additifs en des proportions de 3 % et 1 % en masse respectivement. Le séparateur dans tous les éléments était un film en polyéthylène de 9 µm revêtu sur les deux côtés par un revêtement en céramique de 3 µm. [Table 1] Tableau 1 Élément Capacité de l’élément (Ah) Matériau actif d'électrode positive Porosité de l'électrode positive (%) Matériau actif d'électrode négative Porosité de l'électrode négative (%) A 21 50 % / 50 % LiMn 0,78 Fe 0,22 PO 4 / LiNi 0,8 Mn 0,1 Co 0,1 O 2 34 30 % de graphite artificiel modifié + 30 % de graphite artificiel modifié revêtu en surface + 40 % de graphite fortement pyrolytique 27 B 21 40 % / 60 % LiMn 0,78 Fe 0,22 PO 4 / LiNi 0,8 Mn 0,1 Co 0,1 O 2 38,5 28,5 C 42 40 % / 60 % LiMn 0,78 Fe 0,22 PO 4 / LiNi 0,8 Mn 0,1 Co 0,1 O 2 38,5 28,5 [Table 2] Tableau 2 Élément Energie spécifique (Wh/kg) à un régime de C/5 Pourcentage de la capacité déchargée de référence* (%) B 250 C/5 : 99 C : 93 2C : 86 C 260 C/5 : 99 C : 94 2C : 90 * La capacité déchargée de référence est mesurée à un courant de décharge de C/10. La batterie C pouvait être déchargée à 25 °C sous une haute puissance spécifique de 1000 W/kg pendant des impulsions de 30 secondes à différents états de charge allant de 100 % jusqu'à un faible état de charge, de 20 %. Une faible porosité dans les deux électrodes positive et négative permet d'atteindre à la fois une énergie spécifique élevée, d'au moins 250 Wh/kg, et une puissance spécifique élevée, d'au moins 1000 W/kg. On a déterminé l’aptitude des éléments à fournir une grande capacité même sous un courant de décharge élevé. A cette fin, on a déchargé cinq éléments de type B (B1 à B5) et un élément de type C à 25 °C sous divers courants de décharge de C/10, C/5, 1C et 2C, C étant la capacité nominale de l’élément. Chaque décharge était précédée d'une étape de charge consistant en une charge de l’élément à un régime de C/5 jusqu'à atteindre une tension de 4,2 V et ensuite une prolongation de la charge jusqu'à ce que le courant de charge chute sous C/50. La capacité déchargée à un régime de C/10 a été considérée être la capacité déchargée de référence. On a comparé la capacité déchargée mesurée aux régimes de C/5, 1C et 2C à la capacité déchargée de référence, et on l'a exprimée par le pourcentage de la capacité déchargée de référence. La représente le pourcentage de la capacité déchargée de référence en fonction du régime de décharge. Le Tableau 2 indique le pourcentage de la capacité déchargée de référence en fonction du régime de décharge. Il convient de noter que ce pourcentage reste supérieur à 85 % pour les éléments B et C même sous un courant de décharge élevé, de 2C. On a placé les éléments A et B dans un four et on les a progressivement chauffées à une vitesse de +5 °C/min. On a surveillé la température des batteries et on a détecté toute déformation de la pochette de l’élément ou toute apparition d'une ouverture. Les résultats des tests indiquent que les températures maximales atteintes par les éléments A et B étaient de 170 °C et 210 °C, ces valeurs étant situées dans des limites acceptables. On a observé des ouvertures dans les deux éléments quand leur température atteignait 121 °C. Toutefois, aucun emballement thermique ou incendie n'a été observé. Cette situation correspond au niveau 4 de la classification EUCAR. On a observé que l'addition de LMFP à l'oxyde de lithium et de nickel permettait une réduction de la quantité de gaz libérée durant un emballement thermique et une réduction du débit auquel le gaz est libéré en comparaison avec un élément dont l'électrode positive contiendrait uniquement du NMC 622 ou du NMC 811 en tant que matériau actif. Élément électrochimique pochette (1) comprenant au moins une électrode positive et au moins une électrode négative, dans lequel l'électrode positive comprend une couche d'une composition de matériaux actifs positifs, ladite composition comprenant un mélange de : a) 30 à 50 % en poids d'un phosphate lithié de manganèse et de fer de formule Li x Mn 1 - y - z Fe y M z PO 4 où 0,8 ≤ x ≤ 1,2 ; 0,5 ≤ (1-y-z) M étant choisi dans le groupe constitué par B, Mg, Al, Si, Ca, Ti, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, et leurs mélanges, b) 70 à 50 % en poids d'au moins un oxyde de lithium et de nickel choisi parmi Li w (Ni x Co y Al z M t )O 2 où 0,9 ≤ w ≤ 1,1 ; 0 Li w (Ni x Mn y Co z M t )O 2 où 0,9 ≤ w ≤ 1,1 ; 0 et dans lequel la porosité de l'électrode positive est inférieure ou égale à 40 %, et la porosité de l'électrode négative est inférieure ou égale à 30 %. Élément électrochimique pochette selon la revendication 1, dans lequel l'oxyde de lithium et de nickel est Li w (Ni x Mn y Co z M t )O 2 avec 0,7 ≤ x, de préférence 0,8 ≤ x. Élément électrochimique pochette selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel les particules secondaires de l'oxyde de lithium et de nickel ont un premier diamètre médian en volume Dv 50 1 et dans lequel les particules secondaires du phosphate lithié de manganèse et de fer ont un deuxième diamètre médian en volume Dv 50 2 , le rapport Dv 50 1 /Dv 50 2 étant de 2 à 9, de préférence de 3 à 7. Élément électrochimique pochette selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'électrode positive comprend un collecteur de courant qui est une feuille d'aluminium ou une feuille d'alliage d'aluminium au moins partiellement recouverte d'un revêtement sur un côté ou sur les deux côtés. Élément électrochimique pochette selon la revendication 4, dans lequel le revêtement est fait en un matériau choisi dans le groupe constitué par le carbone, le graphite, les nanotubes de carbone et leurs mélanges. Élément électrochimique pochette selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, dans lequel le collecteur de courant a une épaisseur située dans la plage allant de 5 à 20 µm, de préférence de 10 à 16 µm. Élément électrochimique pochette selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'électrode négative comprend un collecteur de courant ayant une épaisseur située dans la plage allant de 3 à 10 µm, de préférence de 5 à 8 µm. Élément électrochimique pochette selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche de la composition de matériaux actifs positifs contient un ou plusieurs liants et/ou un ou plusieurs matériaux conducteurs électroniques, et dans lequel la masse desdits un ou plusieurs liants représente 1 % ou moins de la masse de la couche ; la masse desdits un ou plusieurs matériaux conducteurs électroniques représente 1 % ou moins de la masse de la couche. Élément électrochimique pochette selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche de la composition de matériaux actifs positifs contient des nanotubes de carbone. Élément électrochimique pochette selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite au moins une électrode négative comprend une couche d'une composition de matériaux actifs négatifs, ladite composition comprenant un mélange d'au moins un carbone à croissance anisotrope avec au moins un carbone à croissance isotrope. Élément électrochimique pochette selon la revendication 10, dans lequel la masse du carbone à croissance isotrope représente de 10 à 60 % ou de 20 à 50 % de la masse du mélange. Élément électrochimique pochette selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, dans lequel la composition de matériaux actifs négatifs comprend en outre un composé à base de silicium. Batterie comprenant une pluralité d’éléments électrochimiques pochette selon l'une quelconque des revendications précédentes. Engin volant alimenté par la batterie selon la revendication 13. Engin volant selon la revendication 14, qui est un engin volant électrique ou un engin volant électrique hybride. Engin volant électrique ou engin volant électrique hybride selon la revendication 15, choisi dans le groupe constitué par : - un engin électrique à décollage et atterrissage verticaux (e-VTOL), - un engin électrique à décollage et atterrissage conventionnels (e-CTO), et - un engin électrique à décollage et atterrissage courts (e-STOL). Engin volant selon la revendication 14, qui est un aéronef.