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.

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.

France 31 oct. 2021
CEA Tech

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DÉTAILS OPPORTUNITÉ

Université étatique
Région
Pays hôte
Date limite
31 oct. 2021
Niveau d'études
Type d'opportunité
Spécialités
Financement d'opportunité
Financement complet
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)

LIEU

Département de l'électricité et de l'hydrogène pour les transports (LITEN)

Laboratoire Architecture Electrique et Hybridation

Grenoble

PERSONNE DE CONTACT

GARNIER Laurent

CEA

DRT / DEHT // LAEH

CEA GRENOBLE

Numéro de téléphone: 04.38.78.68.41

Courriel: Laurent.Garnier@cea.fr

UNIVERSITÉ / ÉCOLE SUPÉRIEURE

Grenoble INP

IMEP2: Ingénierie - Matériaux - Environnement - Energétique - Procédés - Production

DATE DE DÉBUT

Date de début le 01-09-2021

SUPERVISEUR DE THÈSE

AZAIS Philippe

CEA

DRT / DEHT

17 rue des Martyrs 38054 Grenoble Cedex 9

Numéro de téléphone: 0438780809

Courriel: philippe.azais@cea.fr

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