Etude et développement de séparateurs pour une nouvelle architecture de batteries Li-ion à charge rapide.

• Main Author: Djian, Damien
• Language: FRE
• Published: 2005
• Subjects: [CHIM:OTHE] Chemical Sciences/Other; [CHIM:MATE] Chemical Sciences/Material chemistry; accumulateur; Li-ion; titanate lithié; spinelle MnO2; puissance; charge rapide; PVdF; séparateur; membrane; inversion de phase; plan d'expériences; électrolyte; modélisation
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011543; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/79/97/PDF/These_Damien_Djian.pdf

Dans le cadre du développement de technologies innovantes dans le domaine des accumulateurs Li-ion à charge rapide, typiquement inférieure à 5 minutes, des séparateurs commerciaux ont été caractérisés par différentes méthodes physico-chimiques et électrochimiques afin de corréler leurs structures poreuses aux performances en charge rapide enregistrées. L'architecture d'électrode choisie utilise l'oxyde de titane Li4Ti5O12 à l'électrode négative et le spinelle LiMn2O4 à la positive.<br />Afin d'augmenter les capacités chargées par rapport aux séparateurs commerciaux, des membranes à squelette poly(fluorure de vinylidène) et poly(fluorure de vinylidène) co poly(hexafluoropropylène) ont été élaborées par inversion de phase en utilisant la méthodologie des plans d'expériences. Les processus de formation ont été explicités à partir de la thermodynamique des systèmes ternaires polymère/solvant/non-solvant. Les membranes obtenues ont permis de gagner 20% de capacité chargée en 3 minutes par rapport aux séparateurs commerciaux.<br />Enfin, les limitations en charge rapide dues aux séparateurs ont été étudiées et identifiées à l'aide d'un code de modélisation d'accumulateurs Li-ion.