ITE INES.2S – Résultat scientifique Retenir le temps ou comment doubler la durée de vie des systèmes de stockage d’électricité

Publié le 17/06/2021

L’Institut pour la Transition Energétique INES.2S développe des méthodologies et outils de gestion optimale des systèmes de stockage stationnaires. Sur la base des résultats d’essais de plusieurs technologies de batteries (près de 500 références), nos laboratoires développent, parmi d’autres, des technologies avancées pour évaluer les indicateurs d’état des batteries (charge, santé...) afin d’optimiser leur pilotage et d’améliorer performance et durée de vie.

Les batteries lithium ion offrent à l’heure actuelle les plus grandes densités d’énergies. Cela en fait une technologie de choix pour alimenter de nombreuses applications (véhicules électriques, stockage d’électricité pour les réseaux etc.). Ces batteries présentent, en revanche, une dégradation de leurs performances – et notamment de leur capacité et résistance – au cours du temps, et cela même pendant les périodes de non utilisation. Pour suivre les performances des batteries en vieillissement des indicateurs, tels que le SOH (State Of Health) peuvent être mis en place.

Parmi les approches développées actuellement, la communauté scientifique et industrielle cherche à élaborer les meilleures stratégies de pilotage, en tenant compte de la dégradation de la durée de vie de la batterie qu’elle induit.

Il faut savoir que le dimensionnement initial d’un système de stockage stationnaire est fait de manière à assurer les besoins de service de chaque application, et ce même après un certain nombre d’années d’utilisation. Il prend donc en compte un facteur de vieillissement pour une durée de vie déterminée. Dans la plupart des cas, la batterie est ainsi surdimensionnée par rapport au besoin d’énergie.

Toujours dans la plupart des cas, et sans optimisation de sa gestion, la batterie est ramenée en permanence à pleine charge après utilisation, donc elle fonctionne à haut état de charge. Or il est connu que cela a pour conséquence un vieillissement prématuré, donc une perte accrue de l'énergie restituable par la batterie.

Nos chercheurs ont développé une méthode permettant la prise en compte de l’état de santé d’une batterie dans la gestion du seuil maximum de charge, afin de mettre en place une gestion optimale permettant d’assurer le service rendu par l’accumulateur, tout en minimisant sa dégradation et donc en prolongeant sa durée de vie de façon drastique (près du double).

Crédits : Nile - Pixabay

Ce mode de gestion, breveté, doit être expérimenté sur un système réel, afin d’en vérifier la robustesse.

Lancé en 2019, INES.2S est un institut de la transition énergétique (ITE). Porté par le CEA à l'INES, il a pour mission de développer en France une filière industrielle d'intégration de l'énergie solaire photovoltaïque, en appui de la loi de Programmation Pluriannuelle de l'Énergie.  L'ITE INES.2S est cofinancé par le gouvernement français dans le cadre du Programme d'Investissements d'Avenir (ANR-10-IEED-0014-01).

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