Performances et Fiabilité des Blocs Batteries Lithium-ion Multi-Cellule

Description :
Doctorant : Félix-Antoine Lebel

Directeur de recherche : Joao Trovao
Président de soutenance : À être confirmé

Résumé : La fiabilité et la sécurité des grands systèmes de batteries lithium-ion constituent un enjeu majeur pour la transition énergétique, notamment dans les véhicules électriques et les systèmes de stockage d’énergie. Or, la variabilité entre cellules, même faible, peut entraîner des déséquilibres de courant, une génération excessive de chaleur et une dégradation accélérée des performances, compromettant ainsi la durabilité et la sûreté des blocs-batteries.

Cette thèse s’attaque à cette problématique en proposant des outils expérimentaux et numériques pour mieux comprendre et atténuer ces effets. Une nouvelle méthode de caractérisation, fondée sur la titration intermittente galvanostatique (GITT), a été développée pour identifier avec précision les caractéristiques électriques et thermiques des cellules. Parallèlement, un modèle électro-thermique intégrant les effets d’entropie et les interactions électriques entre cellules ont permis une prédiction plus réaliste des températures et des limites de sécurité. En soumettant le modèle à des simulations de Monte Carlo il a été possible d’évaluer l’impact de la variabilité des propriétés sur la qualité globale des blocs batteries.

Ces travaux offrent des solutions concrètes pour concevoir des systèmes de batteries plus sûrs, efficaces et durables, tout en ouvrant la voie à l’intégration de méthodes de contrôle de la qualité plus robuste dans la fabrication des blocs-batteries.