Présentation
En anglaisRÉSUMÉ
Cet article traite du vieillissement, c'est-à-dire de la dégradation des performances, des batteries lithium-ion utilisées dans les applications automobiles. Le vieillissement des accumulateurs lithium-ion est abordé ici à travers ses principaux mécanismes physico-chimiques ainsi que les modes spécifiques de sollicitation dus à l’automobile. La présentation des principaux modèles de comportement et de vieillissement de batteries utilisés est centrée sur le développement des véhicules électriques et hybrides. Les multiples procédures et normes utiles à la mise en place de cette modélisation sont également détaillées.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
This article presents the aging of Li-ion batteries dedicated to automotive applications (i.e., performance decay over time/usage). Degradation phenomena are detailed based on their physical description, and automotive-specific battery usage are listed. The main types of performance and aging battery models that are developed in the context of electric and hybrid vehicles are presented. The multiple procedures and norms relevant to their implementation are documented as well.
Auteur(s)
-
Charles DELACOURT : Chargé de recherche, Laboratoire de réactivité et de chimie des solides (UMR 7314), Université de Picardie Jules Verne, Amiens, France
-
Claude ADES : Directeur, MTA plateforme d'essais SAS, France
-
Quentin BADEY : Ingénieur expert batteries, MTA plateforme d'essais SAS, France
INTRODUCTION
Domaine : Véhicules électriques et hybrides
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Batteries lithium-ion, Systèmes de gestion batterie
Domaines d'application : Automobile
Principaux acteurs français :
Pôles de compétitivité : Mov'eo, Tenerrdis
Centres de compétence : IFP-En, IMS, IFSTTAR, LRCS, CEA, EIGSI, UTC
Industriels : Renault, PSA Peugeot Citroën, Bolloré, SAFT
Autres acteurs dans le monde : Nissan, BYD, Samsung SDI, LG Chem, Panasonic, ANL
Contact : [email protected], [email protected]
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
automotive | batterie | lithium-ion | ageing
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Archives > [Archives] Convertisseurs et machines électriques > Vieillissement des accumulateurs lithium-ion dans l'automobile > Vieillissement des accumulateurs Li-ion
Accueil > Ressources documentaires > Archives > [Archives] Véhicule et mobilité du futur > Vieillissement des accumulateurs lithium-ion dans l'automobile > Vieillissement des accumulateurs Li-ion
Cet article fait partie de l’offre
Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques
(173 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
2. Vieillissement des accumulateurs Li-ion
2.1 Fonctionnement et modes de vieillissement
2.1.1 Principe de fonctionnement de l'accumulateur Li-ion et principales chimies existantes
L'accumulateur Li-ion a été commercialisé par Sony en 1991 . Il est basé sur l'échange réversible de lithium entre deux matériaux d'électrode qui possèdent des potentiels de réaction avec le lithium différents. Durant la décharge, le matériau d'électrode négative se « délithie » tandis que celui de l'électrode positive se « lithie ». L'opposé a lieu durant la charge.
Les électrodes renfermant ces matériaux actifs sont composites et poreuses. Un additif conducteur (carbone) assure une bonne conductivité de l'électrode et un liant polymère (polyfluorure de vinylidène, PVDF) assure une bonne tenue mécanique. Ce mélange composite recouvre un collecteur de courant métallique de cuivre (électrode négative) ou d'aluminium (électrode positive). Les électrodes sont séparées par une membrane polymère inerte et poreuse (polypropylène) appelée « séparateur ». Les pores des électrodes et du séparateur sont remplis avec un électrolyte liquide constitué d'un mélange de solvants carbonatés cycliques et linéaires (exemples : carbonate d'éthylène, carbonate de diéthyle) et d'un sel de lithium (hexafluorophosphate de lithium, LiPF6). Un schéma de principe de l'accumulateur est représenté dans la figure 2.
Contrairement à la plupart des autres technologies d'accumulateurs, différentes « chimies » de batteries Li-ion (c'est-à-dire basées sur l'utilisation de différents matériaux d'électrode) sont disponibles commercialement. Le choix d'une chimie plutôt qu'une autre est principalement guidé par l'application (performance, durée de vie, coût, etc.). À l'électrode négative, deux chimies sont rencontrées :...
Cet article fait partie de l’offre
Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques
(173 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Vieillissement des accumulateurs Li-ion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - NAGAURA (T.), TOWAZA (K.) - * - Prog. Batteries Solar Cells, 9, p. 209 (1990).
-
(2) - AMATUCCI (G.), TARASCON (J.-M.) - * - J. Electrochem. Soc., 149(12), p. K31-K46 (2002).
-
(3) - NUMATA (T.), AMEMIYA (C.), KUMEUCHI (T.), SHIRAKATA (M.), YONEZAWA (M.) - * - J. Power Sources, 97-98, p. 358 (2001).
-
(4) - SRINIVASAN (V.) - * - AIP Conference Proceedings, 1044, p. 283-296 (2008).
-
(5) - GORDON-BLOOMFIELD (N.) - * - Nissan Buys Back Leaf Electric Cars Under Arizona Lemon Law http://www.greencarreports.com/
-
(6) - MATSUSHIMA (T.) - * - J. Power Sources, 189, p. 847-854 (2009).
-
(7)...
Cet article fait partie de l’offre
Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques
(173 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive