Thèse soutenue

La modélisation du comportement de vieillissement inhomogène interne dans les batteries Li-ion commerciales grand format
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Venkat Nehru Bandla
Direction : Charles DelacourtMartin Petit
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie. Génie électrochimique
Date : Soutenance le 19/10/2018
Etablissement(s) : Amiens
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, technologie et santé (Amiens)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de réactivité et chimie des solides (Amiens)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Charles Delacourt, Martin Petit, Guy Friedrich, David Howey, Marie-Cécile Péra, Cécile Tessier
Rapporteurs / Rapporteuses : Guy Friedrich, David Howey, Marie-Cécile Péra

Résumé

FR  |  
EN

Les batteries Li-ion (LIB) sont utilisées comme dispositifs de stockage d'énergie dans les applications automobiles, mobiles ou stationnaire. Cependant, leur vieillissement conduisant à une dégradation de leur performance reste un problème majeur. Les LIB présentent un comportement non uniforme qui entraîne une utilisation incomplète et un vieillissement non uniforme. L'objectif de ce travail est donc d'identifier les facteurs influençant le comportement inhomogène et d'étudier leur effet sur le vieillissement. Une approche combinée modèle/expérimentation est adoptée. Un dispositif expérimental a été développé pour simuler les dispersions thermiques et de potentiels dans les batteries Li-ion commerciales. Ce dispositif est utilisé pour effectuer des tests en cyclage et le vieillissement inhomogène est évalué par des tests de caractérisation effectués pendant et après le cyclage. Des modèles multi-physiques décrivant le comportement des LIB ont été développés pour représenter le comportement du système expérimental. Deux phénomènes de vieillissement identifiés expérimentalement sont pris en compte, à savoir la formation d'une couche de SEI (Solid Electrolyte Interface) et la perte de matière active d'électrode positive. Le premier est fortement dépendant de la température et le second est plus uniforme. Cette approche combinée a permis de montrer que la dispersion thermique avait plus d'impact que les différences de potentiel sur l'homogénéité du vieillissement