Caractérisation du comportement thermique des batteries Li-ion en vue d’une gestion optimale passive

Mohamed Moussa El Idi¹, Mustapha Karkri¹, Mahamadou Abdou Tankari^1
⋆ : moussa.elidi@gmail.com
¹ Université Paris Est, CERTES, 61 Av. du Général de Gaulle, 94010 Créteil Cedex, France
Mots clés : véhicule électrique ; batteries Li-ion ; gestion thermique ; matériaux à changement de phase ; stockage par chaleur latente ; système passif
Résumé :

Le conditionnement optimal des batteries Li-ion est indispensable pour leur assurer une meilleure performance, une autonomie et une durée de vie optimale. Les méthodes classiques se basent sur un contrôle thermique forcé ou naturel souvent coûteux et encombrant avec une efficacité limitée. L’utilisation des matériaux à changement de phase (MCP), de manière passive, représente une alternative intéressante. Les MCP ont la capacité de stocker de l’énergie thermique dans des volumes réduits. Cependant, les MCPs présentent des inconvénients comme la difficulté de décharger l’énergie thermique stockée, ce qui limite l’aptitude du système au cyclage, ou encore leur conductivité thermique peu élevée qui limite les capacités d’échanges. Les mousses métalliques à grande porosité apparaissent comme une solution attractive qui peut améliorer la conductivité thermique effective sans réduire la densité de stockage. Dans ce travail, la gestion thermique passive des batteries Li-ion par un composite MCP/Mouse métallique est étudiée Et le système caractérisé au moyen d’un nouveau dispositif expérimental développé en laboratoire. Un modèle numérique qui permet de prédire le comportement thermique d’une cellule Li-ion est proposé et validé par comparaison à des résultats expérimentaux. Un accent particulier est mis sur l’optimisation de la quantité du MCP utilisé et la durée indispensable pour évacuer la quantité de chaleur stockée dans le MCP.

doi : https://doi.org/10.25855/SFT2020-148

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