Réseau sur le stockage électrochimique de l'énergie,
centre de recherche sur les batteries et supercondensateurs
Sécurité
Responsable: Stéphane Laruelle

L’aspect sécurité peut devenir un frein au développement de nouveaux matériaux et à la commercialisation de systèmes électrochimiques. Il est donc primordial d’évaluer précisément les risques afin de les maîtriser et/ou d’orienter les recherches vers des systèmes plus sûrs. 

Axes de travail

  • Les matériaux et les électrolytes prometteurs issus des différentes thématiques du réseau sont dans un premier temps conditionnés dans des dispositifs électrochimiques complets grâce à la plateforme de pré-transfert de prototypage.  Puis, des tests de sécurité sont effectués sur la plateforme STEEVE Sécurité basée à l’INERIS. Ces cellules sont soumises à des essais sévères (surcharge, court-circuit, chauffage adiabatique…) pour s’assurer qu’il n’y ait ni incendie ni explosion.
  • La réactivité à l’interface matériau/électrolyte est étudiée par des techniques de calorimétrie. Les produits de décomposition sont identifiés par les différents moyens de caractérisation (IR, XPS, DRX, TEM, spectrométrie de masse) mises à disposition par les plateformes du réseau. A partir des résultats obtenus, les mécanismes de dégradation thermique peuvent être établis permettant de proposer des directions pour l’optimisation du matériau ou de l’électrolyte. L’influence de la composition de l’électrolyte pour les batteries Li-ion (sel de lithium, solvant et additif) sur les propriétés de la SEI et sur le vieillissement est aussi étudié, en utilisant principalement la technique de spectrométrie de masse. Cette thématique s’appuie sur la cellule de pré-transfert sécurité.

  • D’autre part, la modélisation de l’emballement thermique de la batterie est abordée grâce à la collaboration entre l’INERIS et l’IFPEN. Celle-ci porte sur différents paramètres tels que la nature du matériau d’électrode et son vieillissement.