DIU batteries et technologies avancées des systèmes énergétiques - BTASE

- Expliquer les mécanismes d'oxydo-réduction et le fonctionnement d'une pile et d'une batterie
- Analyser les performances électrochimiques d'une batterie
- Comparer les différentes technologies de batteries commerciales
- Interpréter les phénomènes de vieillissement et de défaillance
- Caractériser une batterie par des méthodes électrochimiques avancées
- Évaluer les enjeux de sécurité, de seconde vie et de recyclage
- Comprendre les marchés, les coûts et les enjeux économiques

BLOC 1 : FONDAMENTAUX THÉORIQUES
- Rappels d'oxydo-réduction et électrochimie de base
- Fonctionnement des piles et des batteries
- Différences pile / batterie – énergie, puissance, rendement

BLOC 2 : LES GÉNÉRATEURS ÉLECTROCHIMIQUES RECHARGEABLES
- Technologies de batteries commerciales :
- Pb-acide, NiMH, Li-métal, Li-ion
- Nouveaux développements post Li-ion
- Enjeux du marché automobile et roadmap européenne
- Économie de l'énergie, stockage et marchés
- Marketing de l'innovation

BLOC 3 : LES BATTERIES AU LITHIUM
- Cas spécifique des batteries au lithium
- Principales défaillances et dégradations de ces batteries
       Vieillissement
       Autodécharge
       Li-plating
       Dégradation des matériaux

BLOC 4 : FONCTIONNEMENT DÉTAILLÉ ET FABRICATION D'UNE BATTERIE LI-ION
- Thermodynamique et cinétique électrochimique
- Relations structure / propriétés des matériaux
- Étapes de fabrication (voie liquide/voie solide/usine)

BLOC 5 : USAGES COURANTS ET SUIVI / CARACTÉRISATIONS DES BATTERIES LI-ION
- Usages des batteries et dimensionnement
- Sécurité des batteries
       Risques chimiques et électriques
       Emballement thermique
       Battery Management System (BMS)
       Mise en sécurité
- Protocoles de tests électriques/qualification des batteries
       Potentiométrie
       GITT
       Impédancemétrie
- Méthodes d'analyses physico-chimiques/numériques des batteries
        Exsitu, in situ et operando
        DRX, Raman,XPS, SEM/TEM, IR, RMN, etc

BLOC 6 : GESTION DE LA FIN DE VIE DES BATTERIES
- Seconde vie des batteries
       Contraintes techniques
       Études technico-économiques
- Recyclage des batteries
       Analyse du cycle de vie (ACV)
       Procédés industriels
       Procédés émergents
       Enjeux économiques et environnementaux