Dans le cadre de leur Projet d'innovation et de recherche (PI&R), Nicolas Lucas et Lucas Merulla, étudiants en génie électrique en alternance, ont conçu un banc de test d'analyse thermique de batteries lithium-ion (Li-ion). Celui-ci est à destination des doctorants du laboratoire ICube, dont les recherches sont axées sur l'exploration des performances et de la fiabilité du stockage d'énergie pour les véhicules électriques et hybrides. Pour la réalisation de ce projet ils ont été supervisé par les enseignants-chercheurs : Tedjani Mesbahi et Ahmed Samet.
TECHNOLOGIE LITHIUM-ION
Les batteries lithium-ion (Li-ion) fonctionnent en libérant et capturant des ions lithium entre une anode et une cathode à travers un électrolyte.
Pendant la décharge, les ions lithium se déplacent de l’anode vers la cathode, générant un courant électrique. Lors de la recharge, cette réaction est inversée.
Bien que la réactivité rapide du lithium offre des performances efficaces, chaque cycle de charge/décharge entraîne une détérioration physique.
La gestion précise de la température est cruciale pour maintenir la stabilité et l’efficacité de la batterie Li-ion.
IMAGES THERMIQUES
Chaque objet émet de l’énergie infrarouge, connue sous le nom de signature thermique.
Une caméra spécialisée convertit ces données infrarouges en une image électronique, illustrant la température de surface apparente de l’objet.
Cette technologie permet d’analyser la distribution de la température dans la batterie, offrant une compréhension approfondie du processus de dégradation.
CYCLEUR DE BATTERIE
La recharge des batteries s’effectue via une alimentation stabilisée connectée à un Battery management system (BMS, système de management des batteries) chargé d’assurer l’équilibre de charge entre les batteries.
La décharge, quant à elle, est réalisée par l’intermédiaire d’un rhéostat, toujours sous la surveillance du BMS.
En outre, une carte de mesure récupère les informations de tensions et de courants des batteries, contribuant à l’analyse de l’évolution au cours d’un cycle.
CONCLUSION
Cette approche avancée ainsi que ce banc de test contribueront aux recherches menées par les doctorants du laboratoire ICube sur les batteries Li-ion. La capture d’images thermiques ainsi que la mesure des grandeurs électriques seront d’une grande aide dans leurs études sur les thématiques du stockage d’énergie et de la mobilité électrique intelligente.