Thèse en cours

Modélisation fractionnaire appliquée à l'estimation de la durée de vie des batteries lithium-ion

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Auteur / Autrice : Abderrahmane Adel
Direction : Olivier BriatRachid Malti
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Electronique
Date : Inscription en doctorat le 23/09/2021
Etablissement(s) : Bordeaux
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l'ingénieur
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de l'Intégration du Matériau au Système
Equipe de recherche : Puissance

Résumé

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L'objectif principal de la thèse porte sur le développement d'une méthodologie et d'outils de modélisation/simulation pour l'étude du vieillissement calendaire des batteries lithium-ion en s'appuyant sur les modèles à dérivées non entières. Le travail de thèse doit permettre d'aboutir à une meilleure compréhension des mécanismes de dégradation des performances des batteries lithium-ion. Les objectifs intermédiaires de la thèse sont : • Proposer et mettre en œuvre des méthodes de caractérisation non-intrusives d'une batterie lithium-ion en régime libre et en maintien de tension • Développer des modèles paramétriques d'autodécharge et de courant de fuite • Proposer et valider une méthodologie pour exploiter les mesures de spectroscopie d'impédance en régime non-stationnaire • Proposer des sous-modèles physiques (électrochimique, thermique) permettant de décrire les principaux phénomènes qui régissent le comportement d'une batterie et exploiter les résultats de caractérisation temporelle et fréquentielle pour identifier les paramètres. • Quantifier l'intérêt de la modélisation fractionnaire par rapport à d'autres types de modélisation pour des phénomènes non-linéaires et à constante de temps longue. • Assembler ces sous-modèles au sein d'un macro-modèle électrothermique. • Réaliser une synthèse des mécanismes de dégradation des performances d'une batterie et des facteurs associés • Proposer une méthodologie pour développer de nouvelles lois de vieillissement couplées au modèle électrothermique et basées sur l'estimation de grandeurs internes non accessibles à la mesure