La thèse « Batteries Lithium-ion de traction en seconde vie dans des applications de recharge : maitrise du vieillissement » est réalisée dans le cadre du projet BAROM (Utilisation de batteries de seconde vie dans un robot chargeur mobile pour véhicules électriques).

Ce projet est une collaboration, soutenue par la région Rhône-Alpes, entre le laboratoire Ampère, l'équipe de recherche ECO7 et la start-up lyonnaise Mob-Energy.

Le projet a un double objectif :
- Réutiliser des batteries usagées de VE pour à réduire le coût environnemental de l’électromobilité dans lequel la batterie est un enjeu de premier ordre.
- Déployer une solution originale de recharge « mobile » qui évite le blocage d’une borne par un véhicule.

Contexte et contenu du sujet de thèse :

L’électromobilité est maintenant une réalité industrielle et sociétale grâce aux progrès réalisés notamment dans le domaine des batteries. Néanmoins plusieurs points restent à améliorer.

Un premier frein réside dans la question de l’accès à l’infrastructure de recharge. Même si des bornes sont aujourd’hui souvent installées sur l’espace publique ou sur des parkings d’entreprises, leur utilisation optimale se heurte au fait qu’un véhicule électrique (VE) qui peut n’avoir besoin que de 2, 3 ou 4 heures de recharge va occuper la borne toute une journée ou toute la nuit.

Un second point de vigilance pour l’électromobilité est le devenir des batteries usagées. Étant donné que le recyclage des différents matériaux des batteries lithium-ion est un procédé complexe et coûteux. Il peut être très intéressant de réemployer ces batteries lithium-ion après leur première fin de vie.

L’objectif de la thèse est de faciliter le déploiement de batteries de seconde vie (BSV) dans des infrastructures de recharge.

Les batteries sélectionnées pour une seconde vie sont issues de VE. La maîtrise de la durée de vie « restante » de ces batteries est une des conditions vitales pour la pérennité économique du produit. Comme elles sont constituées de plusieurs modules avec des états de santé qui peuvent être assez hétérogènes, il est nécessaire de contrôler ceux-ci afin de reconstituer les BSV avec des modules les plus homogènes possibles.

Les verrous scientifiques à lever sont les suivants :
    • Être capable de caractériser rapidement l’état de santé des modules issus de batteries usagées.
    • Connaître l’évolution du vieillissement des BSV en fonction du profil d’usage.
    • Déterminer la meilleure gestion d’énergie des modules de BSV pour limiter leur vieillissement.