Multiphysics modeling of sodium nickel chloride cells

Résumé : La montée en puissance des systèmes de production de l'énergie électrique, à partir de centrales éoliennes ou photovoltaïques, a fait apparaître un besoin aigu en moyens de stockage de cette énergie. Les technologies d'accumulateurs électrochimiques sont à même de répondre à cette problématique, en particulier les batteries sodium chlorure de nickel, une technologie d'accumulateur à haute température. Mais afin de gérer au mieux les performances de ces batteries, il est nécessaire d'avoir une connaissance approfondie du comportement électrothermique des cellules unitaires les composant. Ce travail de thèse présente en détail le développement d'un modèle multiphysique 2D d'une cellule Na-MCl2 commerciale, à même de simuler son fonctionnement en décharge à courant constant. Ce modèle a été construit sur une étude approfondie des mécanismes électrochimiques à l'œuvre dans ce type de technologie, et des effets thermiques associés. Il repose également sur la synthèse et la critique des modèles proposés précédemment dans la littérature. Le modèle inédit proposé dans ce manuscrit permet de prendre en compte deux réactions électrochimiques simultanées, ainsi que le comportement thermique de la cellule. Le modèle a été validé en confrontant les résultats de simulations aux performances électriques réelles d'une cellule commerciale Na-MCl2 (incluant une caractérisation des phénomènes électrochimiques par voltammetrie cyclique). Ce modèle permet de simuler avec succès des décharges à courant constant à différents régimes, et à partir de différentes températures. Il est également capable de prévoir les effets électrothermiques qui seraient consécutifs à un changement de design de la cellule (design structurel et de constitution).
Type de document :
Thèse
Other. Université Grenoble Alpes, 2015. English. 〈NNT : 2015GREAI089〉
Liste complète des métadonnées

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01916189
Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : jeudi 8 novembre 2018 - 12:07:08
Dernière modification le : samedi 10 novembre 2018 - 01:05:48

Fichier

CHRISTIN_2015_archivage.pdf
Version validée par le jury (STAR)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01916189, version 1

Collections

Citation

Rémy Christin. Multiphysics modeling of sodium nickel chloride cells. Other. Université Grenoble Alpes, 2015. English. 〈NNT : 2015GREAI089〉. 〈tel-01916189〉

Partager