Contribution a l'etude de l'electrode a hydroxyde de nickel : application aux accumulateurs nickel-cadmium ; determination de l'etat de charge et modelisation

par VALERIE MANCIER

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de André Metrot.

Soutenue en 1995

à Reims .

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  • Résumé

    Les accumulateurs alcalins sont connus pour leur fiabilite. La constance de leur tension de decharge, avantageuse en soi, se revele etre un handicap pour la determination de l'etat de charge. Nous avons etudie par spectroscopie d'impedance l'electrode a hydroxyde de nickel (e. H. N. ) de ces accumulateurs et en proposons une modelisation susceptible d'aider a la determination dudit etat de charge. La reaction de charge/decharge de l'e. H. N. Peut etre consideree comme une deinsertion/insertion du proton dans la matrice lamellaire de l'hydroxyde. L'e. H. N. Possede de fait une conduction mixte electronique et protonique associee a un comportement bloquant a basse frequence. Nous proposons ainsi une modelisation de type ligne de transmission incluant les quatre resistivites electroniques et protoniques de la matiere active dans les etats charge et decharge ainsi qu'une capacite interne provenant des interactions electrons-protons. Cette derniere depend peu du taux de charge et de la texture de l'electrode mais est proportionnelle a la masse de matiere active (environ 1000 farads par gramme). Les spectres d'impedance electrochimique ne permettent cependant pas de determiner commodement l'etat de charge car ils varient peu en cours de cyclage. Aussi une methode derivee, l'impedance transverse, a ete mise au point: l'impedance est mesuree entre deux contacts diametralement opposes de l'electrode. Il s'ensuit une modification plus nette des diagrammes avec le taux de charge. Cette methode suppose toutefois la mise place de connexions fiables a l'interieur de l'accumulateur. Une troisieme technique, sans contact cette fois, fondee sur les courants de foucault, a donc ete developpee. Dans des conditions adequates, l'impedance de la bobine excitatrice externe est sensiblement proportionnelle au taux de charge

  • Titre traduit

    Contribution in study of nickel hydroxide electrode: application to batteries nickel-cadmium ; state of charge determination and modelisation


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Informations

  • Détails : 150 P.
  • Annexes : 131 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Reims Champagne-Ardenne. Bibliothèque universitaire. Bibliothèque Moulin de la Housse.
  • Disponible pour le PEB
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