Stage Chimie Rhône entre mars et mai 2023 5 mois
IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de quatre priorités stratégiques : Mobilité Durable, Energies Nouvelles, Climat / Environnement / Economie circulaire et Hydrocarbures Responsables.
Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :
Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.
Le stockage électrochimique de l’énergie électrique est devenu un enjeu mondial et un défi majeur dans le cadre de la transition énergétique. De nombreuses études s’intéressent aux batteries Li-ion qui considérées comme les plus performantes pour les applications de mobilité.
Cependant, la sécurité de ces batteries constitue un verrou majeur. Le phénomène relié à la sécurité des batteries est celui de l'emballement thermique (TR), conduisant souvent à la dégradation, la combustion voire l'explosion des batteries. Initié par différents évènements abusifs (surchauffe, courts-circuits internes, surcharge, etc.), l'emballement thermique est entrainé par une cascade de réactions exothermiques entre les différents matériaux de la batterie. Ainsi, on assiste à une augmentation rapide de la température et de la pression à l'intérieur de la batterie.
Un modèle décrivant ces mécanismes a été développé par IFPEN. Ce modèle a été intégré dans la librairie ES (Electrical Storage) du logiciel Simcenter Amesim. Il est capable de simuler l’évolution de la température, la pression et la tension de la batterie étudiée. Ce modèle est basé sur l’intégration des différentes réactions de dégradations chimiques exothermiques et prend en compte différents paramètres, e.g., paramètres géométriques et thermiques des batteries, paramètres cinétiques (énergie d’activation, facteur de réaction, enthalpie de réaction, etc.). Le calage de ce type de modèle reste encore très difficile, et nécessite des hypothèses « métier ».
Pour mieux comprendre la sensibilité et l’impact de ces différents paramètres sur la capacité du modèle à prédire l’intensité de l’emballement thermique, il est nécessaire de développer une méthode d’analyse de sensibilité des paramètres du modèle qui aidera ensuite à l’optimisation des paramètres clés identifiées.
Dans ce contexte, le sujet de stage proposé vise à développer dans une première partie une méthodologie d’analyse de sensibilité des paramètres du modèle de l’emballement thermique existant à IFPEN. Ensuite, basé sur cette analyse les paramètres clés identifiés seront optimisées. Ce travail sera élaboré via un programme Python.
Méthodologie
Compétences acquises au cours de ce stage
Profil et compétences recherchés :
Niveau : Bac+4 ou Bac+5
Compétences : grande affinité pour le codage (en particulier Python), goût pour la recherche, prise d’initiative, motivation pour la valorisation des résultats (y compris la rédaction), travail d’équipe.
Durée et date : 5 mois à partir de Mars/Avril 2023
Informations pratiques :
Si vous êtes intéressé, merci de nous envoyer votre CV et lettre de motivation
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IFP Energies nouvelles - Lyon
Sara ABADA et Rémy MINGANT