Écoconception de nouvelles générations de batteries

Ecodesign methodology for new generations of batteries

• Auteur / Autrice : Betsabé Rodriguez Buitrón
• Direction : Sébastien Martinet
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : GI - Génie Industriel : conception et production
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2020
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CEA Grenoble / LITEN

Mots clés

Mots clés libres

Analyse de cycle de vie

Batterie

Lithium Soufre

Ecoconception

Batterie tout solide

Lithium-ion

Ecodesign

Life cycle assessment

Battery

All-solid-state battery

Lithium-ion

Lithium-sulfur

Résumé

Le développement de l'électrification des véhicules nécessite des technologies d'accumulateurs toujours moins chères et plus performantes. Face à cette demande, de nombreuses voies de développement sont à l'étude, telles que de nouvelles générations Li-ion à teneur réduite en cobalt ou à haute densité d'énergie, des accumulateurs tout-solide ou Li-Soufre sans être exhaustif. En dehors du volet performance, il existe un réel besoin d'évaluer l'impact environnemental de ces technologies sur l'ensemble de leur cycle de vie (ACV), et de s'intéresser aux pistes d'écoconception pour le développement des batteries du futur. La thèse proposée visera à répondre à ces problématiques, en s'appuyant sur une approche pluridisciplinaire mêlant les compétences d'au moins 3 laboratoires du LITEN. A l'issu de la thèse, les résultats attendus seront : une analyse des enjeux environnementaux des 3 technologies de batteries nouvelles générations Li-ion avancé, Li-S et Tout-Solide, par rapport à des technologies de batteries de référence ainsi qu'une méthode d'écoconception pour orienter l'aide à la décision dans les développements de technologies de batteries bas TRL et transposable à d'autres technologies.

The development of vehicle electrification requires cheaper and more efficient battery technologies. In response to this demand, many development pathways are being considered, such as new generation Li-ions with reduced cobalt content or high energy density, all-solid-state battery, or Li-Sulfur accumulators, without being exhaustive. Other than performance, there is a real need to assess the environmental impact of these technologies on their entire life cycle (LCA), and to look at the ecodesign pathways for the development of future batteries. The proposed thesis will aim to address these issues, based on a multidisciplinary approach combining the skills of at least 3 LITEN laboratories. At the end of the thesis, the expected results will be: an analysis of the environmental issues of 3 new generation batteries technologies, advanced Li-ion, Li-S, and all-solid-state battery, compared to reference batteries technologies, as well as an ecodesign method to guide the decision-making in low TRL battery technology developments and transposable to other technologies.