Détecter les signes précoces d’emballement thermique dans les batteries lithium-ions

Pour détecter les signes précoces d'emballement thermique dans les batteries lithium-ions embarquées, le Leti et le Liten, instituts de CEA Tech, ont réalisé l'électronique et les algorithmes nécessaires à la mesure de la température interne d'une cellule, par le biais de l'estimation de l'impédance électrique

L'emballement thermique d'une cellule est le risque le plus connu et le plus fréquent que présentent les batteries lithium-ions. Aussi, la détection précoce de ce phénomène est-elle au coeur des préoccupations de nombreux chercheurs pour sécuriser ces accumulateurs.

Afin de surveiller la température interne de la batterie, non directement accessible mais déterminante dans la survenue de l'emballement, les chercheurs du Leti et du Liten ont utilisé une autre mesure : celle de l'impédance électrique. Cette dernière est en effet liée à la température, mais n'avait jusqu'à présent jamais été mesurée en embarqué dans l'électronique gérant la batterie. En détournant astucieusement l'électronique existante et en adaptant les capteurs, les scientifiques ont mis au point un système de mesure efficace de ce paramètre, pour un surcoût acceptable. A partir des données issues des capteurs, l'algorithme calcule la température interne de la batterie, mais également d'autres paramètres, telle que la puissance maximale disponible dans la batterie (qui peut être utile à connaître avant un dépassement en voiture électrique par exemple).

Deux projets européens sont en cours pour consolider ces travaux. Ce dispositif, qui a déjà fait l'objet de cinq publications et d'un dépôt de brevet, a vocation à être intégré au Battery Management System (BMS) des futurs véhicules électriques.

Source: CEA Tech