Doctorat - Etude et simulation du comportement des éléments de protection des cellules lithium-ion en conditions de court-circuit ou de surintensité au niveau du pack.

DÉTAILS OPPORTUNITÉ

Récompense totale

0 $

Université étatique

CEA Tech

Région

Europe de l'Ouest

Pays hôte

France

Date limite

31 oct. 2021

Niveau d'études

Doctorat

Type d'opportunité

Doctorat

Spécialités

Physique , Chimie

Financement d'opportunité

Non financé

Pays éligibles

Cette opportunité est destiné à tous les pays

Région éligible

Toutes les régions

SL-DRT-21-0839

DOMAINE DE RECHERCHE

Efficacité énergétique pour les bâtiments intelligents, la mobilité électrique et les processus industriels

ABSTRAIT

La sécurité des batteries Li-ion est un enjeu majeur dans le développement de ces technologies. Afin de répondre au mieux à ce problème et de pouvoir concevoir des systèmes de batteries sûrs, les principaux événements redoutés sont classés et un ou plusieurs éléments de sécurité sont définis pour chacun.Les défauts internes de la cellule conduisant à un emballement thermique sont principalement gérés par la ventilation. (s) et les éléments de conception qui empêchent la propagation du premier défaut. De nombreux travaux visent à améliorer notre compréhension de ces phénomènes. Les défauts externes, en revanche, ont généralement la particularité de s'appliquer en même temps sur tout ou une grande partie du pack batterie. Si les protections ne sont pas adaptées, mal positionnées ou mal conçues, les conséquences peuvent être dramatiques. Les surcharges ou surdécharges de tension sont gérées au premier niveau par le BMS, tandis que les courts-circuits / surintensités sont gérés par des fusibles ou des contacteurs du pack ou par des protections cellulaires internes telles que CID ou PTC (Current Interrupt Device ou Positive Temperature Coefficient) Dans cette thèse, nous nous concentrerons sur les défauts externes comme les courts-circuits ou les surintensités appliqués sur tout ou partie du pack batterie, concernant ainsi un grand nombre de cellules. Si le court-circuit survient sur la charge, alors le pack batterie sera simplement protégé par le fusible, mais si ce court-circuit pour une raison inconnue (crash, poussière conductrice, fuite d'électrolyte, double défaut d'isolement, ...) se produit sur un chemin de courant non protégé par un fusible, alors les protections internes des cellules seront sollicitées. Pour être sûr qu'ils fonctionneront correctement, il est nécessaire de les avoir correctement caractérisés dans les différents modes de défaut.Le travail de thèse sera basé sur trois axes de travail: - Un premier axe expérimental portera sur la caractérisation des cellules et leur protection en conditions de défaut - Un deuxième axe visera à mettre en place des modèles de cellules avant et après défauts - Enfin, le dernier axe visera à construire des modèles de pack batterie permettant de jouer des scénarios en fonction de conditions de défaut aléatoires (impédance et position de court-circuit)