 |
|
 |
|
|
Vieillissement de batteries Li-ion pour la traction : des mécanismes vers le vieillissement accéléré
|
|
|
Les membres du Jury : Résumé de la thèse: Les batteries Li-ion devraient très rapidement devenir le système de stockage électrochimique privilégié dans les véhicules hybrides rechargeables et électriques. Mais le vieillissement de ces batteries, encore mal appréhendé, aura un impact direct sur l'autonomie et potentiellement la puissance des véhicules. Un dimensionnement au plus juste du pack est néanmoins nécessaire pour des raisons de coût. Aussi, la prédiction du vieillissement des batteries Li-ion qui repose sur des modèles de comportement électro-thermique capables de rendre compte des évolutions paramétriques dans le temps est indispensable pour dimensionner au mieux l'organe de stockage et définir la gestion d’énergie embarquée à bord des véhicules. Ces modèles doivent être ainsi facilement utilisables et prédictifs pour réaliser des calculs rapides hors ligne, dans les simulateurs de système véhicule, ou au sein des véhicules électrifiés. Ainsi, le travail de thèse consistera à exploiter des bases de données existantes des projets SIMSTOCK et SIMCAL et à réaliser des essais afin de déterminer les mécanismes de vieillissement en utilisant les données d'analyses post-mortem pour discriminer les évolutions des électrodes positives ou négatives. Deux types de modèles à analogie électrique seront alors évalués pour prendre en compte le vieillissement aux différents stades de la vie des batteries Li-ion et leurs limites seront déterminées. Dans un premier modèle, il s'agira d'exploiter les diagrammes d'impédance pour calibrer l'évolution des paramètres (SEI, transfert de charge, diffusion). Dans un second modèle, nous intègrerons une équation de vieillissement électrochimique qui permettra de rendre compte des évolutions à long terme de certains paramètres du modèle. Différentes technologies d'électrodes positives seront étudiées afin d'élargir au maximum la validité des modèles. A l'issue de ce travail de thèse et fort des modèles développés, des tests de vieillissement accélérés basés sur ces modèles seront proposés et discutés en regard du vieillissement réel d'une batterie dans un véhicule. |
|