Technologie de stockage de l'énergie électrique

Informations clés

Durée

2 jours (14 heures)

Participants

À partir de 6 personnes

Tarif adhérent

1430€ HT

Tarif non adhérent

1730€ HT

Devenir adhérent

Prochaines sessions

Objectif de la formation

Comprendre les problématiques du stockage de l’énergie électrique
Acquérir les principes de fonctionnement des générateurs électrochimiques
Maîtriser les grandeurs caractéristiques des piles et accumulateurs électrochimiques
Passer de la cellule unitaire au pack batterie Li-ion
Étudier les différentes chimies des batteries Li-ion commerciales
Explorer les technologies émergentes et les problématiques de déploiement des batteries :
Appliquer les connaissances à différents marchés industriels

Public visé

Cette formation s’adresse à des techniciens, des ingénieurs et toute personne intéressée par la récupération d’énergie pour rendre autonome en énergie des petits systèmes électroniques.

Programme de la formation

Jour 1 - Le stockage de l’énergie électrique

Module 1 : Contextualisation – (9h – 10h)
- Problématique du stockage de l’énergie électrique
- Panorama des différents systèmes de stockage de l’électricité et données macroscopiques associées : Stations de pompage et de turbinage, stockage à air comprimé, volants d’inertie, et générateurs électrochimiques réversibles (accumulateurs et supercondensateurs)
Module 2 : Principes de constitution des générateurs électrochimiques : des systèmes capacitifs et aux systèmes faradiques et leurs réponses électriques – (10h – 11h30)
- Stockage capacitif et supercondensateurs (Effet de polarisation, Capacité, Résistance interne)
- Piles, accumulateurs et batterie d’accumulateurs (Force électromotrice et Effet de polarisation, Capacité faradique)
- Méthodes de charge et de décharge et réponses électriques associées (Courbes intensité-tension, régime CC, régime CC-CV)
Module 2 : Grandeurs caractéristiques des piles et accumulateurs électrochimiques – (11h30 – 12h30)
- Rendement faradique et énergétique, Notion de Régime de charge/décharge, Profondeur de décharge, État de charge, État de santé, Puissance, Durée de vie en cyclage et notion de « Cyclabilité », Autodécharge, Durée de vie à l’état chargé, Diagramme de Ragone, etc

Pause déjeuner – (12h30 – 14h)

Module 4 : De la cellule unitaire au pack batterie Li-ion – (14h – 15h)
- Ingénierie de fabrication des électrodes (design « puissance » vs design « énergie »), cellule unitaire et stack de cellules
- Géométrie de cellules de batterie et standards internationaux (cellule cylindrique, cellule prismatique et cellule en poche)
- Interconnexions en série et en dérivation externes et notion d’assemblage « xSyP »
Module 5 : Panorama des batteries Li-ion commerciales : les différentes chimies d’électrode et principales caractéristiques – (15h – 16h)
- Les matériaux d’électrode de positives : Lithium fer phosphate, les « NMC », NCA
- Les matériaux d’électrodes de négatives : graphite, graphite-silicium (ou oxyde de silicium), lithium titanate
- Étude de cas 1 : Étude d’une fiche de spécifications d’un fabricant d’une batterie Li-ion (cellule 18650) sans données graphiques.
- Étude de cas 2 : Analyse et interprétation de données graphiques concernant des performances en cyclage de batteries issues de fabricants.
Module 6 : Technologies émergentes et problématique du déploiement massif des batteries actuelles – (16h – 17h30)
- Analyse de la « Roadmap » européenne (vers la génération de batterie 4b et 5)
- Recyclage, seconde vie des batteries et données ACV

Jour 2 - Fidéliser et développer les comptes clients

Module 7 : Cas d’application pour différente marchés avec une approche industrielle – (9h – 12h30)
- Présentation générale des problématiques d’équilibrage et de stabilité des systèmes de production électrique
- Les architectures d’interconnexion
- La gestion d’énergie dans les systèmes hybrides
- L’optimisation et le dimensionnement des systèmes électriques : approche technico-économique

Pause déjeuner – (12h30 – 14h)

Module 9 : Cas d’application pour différents marchés avec une approche industrielle – (14h – 17h30)
- L’optimisation et le dimensionnement des systèmes électriques : approche technico-économique (suite)
- Quelques cas d’applications industrielles
  - Navire à Supercondensateurs Ar Vag Tredan : Dimensionnement et analyse technico-économique
  - Réseau Smart Grid : application au site portuaire industriel de Saint-Nazaire
  - Le grand éléphant Nantes : Pré-étude d’hybridation Pile à Combustible – Batteries

Moyens pédagogiques

Exposés illustrés de cas pratiques et échanges sur les contextes et les retours d’expériences
Supports de cours
Séance de questions/réponses directement durant la formation

Modalités d'évaluations

Pour comprendre les attentes et les connaissances des stagiaires un questionnaire préalable à la formation devra être complété et restitué au pôle Smart Power dans un délai minimal de 7 jours avant la formation.
Pour juger de la pertinence de la formation vis-à-vis des attentes des stagiaires, et dans une démarche d’amélioration continue, un questionnaire d’évaluation et de satisfaction devra être rempli et restitué au pôle Smart Power à l’issue de la formation.

Nos formateurs

Université de Nantes

Expert en chimie et d’électrochimie

Professeur de chimie et d’électrochimie à Université de Nantes, il est spécialiste des systèmes électrochimiques de stockage et de conversion de l’énergie. Chercheur au sein de Institut des Matériaux Jean Rouxel, il dirige également le laboratoire commun IMNBlue Lab en partenariat avec l’industrie et a été membre junior de Institut Universitaire de France.

IREENA

Expert en optimisation des systèmes énergétiques

Maître de conférences et chercheur au sein de IREENA, il est membre de l’équipe « Maîtrise de l’Énergie ». Ses travaux portent sur l’optimisation technico-économique des systèmes électriques, l’intégration de solutions de stockage d’énergie multi-technologies et le développement de chaînes de propulsion intégrant des systèmes à pile à combustible.