HEAL B and B

Aperçu

Intégration de fonctions de réparation et de surveillance pour améliorer la sécurité, la fiabilité et la durée de vie des batteries Li-ion.

Christel Laberty-Robert (Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris, Sorbonne Université)

Le projet Heal B and B a pour but d’améliorer la sécurité, la fiabilité et la durée de vie des batteries Li-ion en intégrant des solutions innovantes autour de trois objectifs principaux :

I/ Prévenir via la conception d’un liant fonctionnel avec des propriétés élastiques et/ou auto-réparatrices, ainsi qu’un séparateur fonctionnel capable de capturer les produits de dégradation.

II/ Détecter via l’ajout d’un capteur intégré au séparateur, relié au système de gestion de la batterie (BMS).

III/ Réparer via la mise en place d’une stratégie de réparation à la demande, contrôlée par le BMS pour restaurer les propriétés des électrodes. Le projet Heal B and B réunit les compétences de spécialistes en procédés, chimie sol-gel (LCMCP), polymères (LPPI) et caractérisation avancée des batteries (IPREM, SyMMES).

Mots-clés

Réparation, détection, séparateur fonctionnel, liant élastomère, fonctionnalisé

Les tâches

Nos recherches

Prévenir

Nous allons intégrer plusieurs stratégies de prévention dans les batteries en utilisant des composants inertes. L’une de ces stratégies inclut la conception et l’intégration de nouveaux liants fonctionnels dans l’électrode positive pour conserver son intégrité lors des cycles de charge et de décharge. Grâce à la technique d’électrofilage pour la fabrication des séparateurs et à la chimie sol-gel, nous ajouterons des fonctions chimiques sur les fibres du séparateur pour capturer les produits de décomposition présents dans l’électrolyte. Ces innovations amélioreront la performance et la durabilité des batteries.

Détecter

Notre stratégie consiste à intégrer une électrode de référence dans le séparateur, permettant ainsi de surveiller en temps réel l’évolution des électrodes pour suivre et détecter rapidement les défaillances.

Réparer

Nous envisageons d’intégrer des fonctionnalités de réparation à la demande dans les cellules de batterie afin de corriger les défaillances des composants et d’améliorer la sécurité des cellules. Les composants de réparation seront stockés dans un séparateur électrofilé, conçu avec des fibres cœur-coquille. Leur distribution sera déclenchée par un signal de courant alternatif contrôlé par le système de gestion de la batterie (BMS) et activé par une troisième électrode intégrée dans le séparateur. Cette troisième électrode pourra également servir de réservoir de lithium, permettant ainsi la régénération des électrodes défectueuses.