Des batteries au lithium plus performantes pour le stockage énergétique et les réseaux intelligents
Des applications fixes associées aux réseaux intelligents ou au stockage pour utilisation ultérieure, de l'énergie en excès obtenue par les équipements d'énergie renouvelables, permettraient de stimuler la fiabilité et la stabilité énergétique et de réduire les émissions de CO2. Néanmoins, leur taille et leur capacité de stockage étant en augmentation constante, les batteries Li-ion doivent pouvoir répondre au défi de la sécurité. Le projet STALLION (Safety testing approaches for large lithium-ion battery systems), financé par l'UE, a abordé cette question en travaillant sur tous les stades du cycle de vie des batteries, de leur mise en service jusqu' à leur recyclage final. Les résultats ont été publiés dans un manuel qui contribuera ainsi à la standardisation des batteries Li-ion et à leur déploiement rapide et sûr. Les partenaires du projet ont réalisé une évaluation précise des risques à tous les niveaux du système et toutes les étapes de son cycle de vie en s'appuyant sur la méthode bien établie d'analyse des modes de défaillances, de leurs effets et de leur criticité (AMDEC). L'application de cette méthode a permis d'identifier l'emballement thermique, une chaîne de rétroaction positive qui accroît en permanence la température, comme étant le danger le plus important posé par ces batteries. Le consortium a également passé en revue les derniers développements technologiques dans le domaine des capteurs, fournissant ainsi d'importantes informations sur l'emballement thermique ainsi que sur les composants de batteries qui pourraient minimiser son apparition. Les chercheurs ont ainsi identifié un capteur à jauge de contrainte et un capteur acoustique capables de fournir des informations liées au chargement et au déchargement de la batterie, impliqués dans le phénomène de l'emballement thermique. Ils ont également collaboré avec les partenaires du projet STABILID financé par l'UE afin d'identifier des procédures de test capables de couvrir les risques pour lesquels aucun protocole actuel n'est adapté et en faciliter la normalisation. Les partenaires ont développé un plan de validation pour l'évaluation des performances de ces procédures de test et soumis une proposition au comité des normes de la Commission électrotechnique internationale (CEI). La standardisation bénéficie en effet grandement aux entreprises en leur fournissant une base solide en matière de nouvelles technologies. Cette normalisation favorisera la croissance du marché en fournissant une base commune pour les différentes organisations travaillant ensemble dans ces nouveaux domaines et permettra d'accroître la compétitivité de l'industrie européenne dans le secteur des batteries Li-ion. Les énergies renouvelables sont un composant essentiel de la transition vers une société neutre en matière de carbone, leur stockage connecté au réseau permettra d'alléger le problème de leur production intermittente avec une distribution d'énergie variable et les pertes de ligne qui en découlent. Les travaux de STALLION soutiennent également l'introduction plus rapide et plus sûre des batteries fixes au Li-ion en fournissant des conseils à tous les intervenants comme par exemple, les autorités locales, afin qu'elles puissent évaluer les risques de manière réaliste et informer correctement le grand public sur les risques et les avantages de cette technologie.
Mots‑clés
Batteries, stockage de l'énergie, réseaux intelligents, Li-ion, STALLION, contrôle de sécurité, emballement thermique
