Etude de l’effet du confinement sur l’emballement thermique et sa propagation

L’emballement thermique (ET) est l’un des principaux obstacles au développement et à la sécurité des batteries Li-ion, notamment pour les véhicules électriques. Lorsqu’une cellule subit un ET, elle libère de la chaleur rapidement, avec des risques d’explosion et de propagation aux cellules adjacentes. Ce phénomène complexe, influencé par la chimie des matériaux, l’état de charge et les contraintes mécaniques, reste encore peu compris. Maîtriser l’ET est donc essentiel pour concevoir des batteries plus sûres et performantes.
Nous proposons une thèse de doctorat pour caractériser et comprendre la propagation de l’ET dans un mini-module de cellules pouch. L’objectif est de développer des outils expérimentaux pour analyser l’influence du confinement mécanique sur l’ET et étudier les mécanismes de propagation. Les essais en laboratoire, réalisés avec le soutien d’un technicien expérimenté, permettront une analyse approfondie de ces phénomènes.
Le/la candidat(e) aura accès à nos laboratoires équipés, notamment d’une chambre d’emballement thermique avec accès optique, pour étudier le processus de propagation. La fabrication interne de cellules pouch personnalisées facilitera l’intégration de capteurs pour une meilleure caractérisation. Les résultats contribueront à combler les lacunes scientifiques et à valider des modèles de simulation, ouvrant de nouvelles perspectives pour le design de batteries plus sûres.
Mots clefs: Emballement thermique / Batteries Li-ion / Cellules pouch / Confinement mécanique / Diagnostics optiques / Expérimentation en laboratoire

• Directeur de these    Dr Marc Bellenoue, Pprime Institute,  ORCID 0000-0001-9983-5777  
• Ecole doctorale    651 MIMME, Université de Poitiers
• Encadrants IFPEN    Dr Michele BARDI, michele.bardi@ifpen.fr, ORCID 0000-0002-6482-3634 & Dr Matthieu LECOMPTE, matthieu.lecompte@ifpen.fr
• Localisation du doctorant    75% IFPEN, Rueil Malmaison, France / 25% Institut PPrime, Poitiers
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2025 
• Employeur    IFPEN
• Qualifications    Master ou équivalent en Sciences physiques / Génie mécanique
• Connaissances linguistiques    Anglais niveau B2 (CECR)
• Autres qualifications  :  
  • Compétences dans le domaine des batteries notamment l’emballement thermique et ses mécanismes.
  • Connaissances des phénomènes thermiques et transfert de chaleur
  • Expérience de travail en laboratoire et instrumentation
  • De l’expérience en diagnostics optiques serait un plus

Pour postuler, merci d’envoyer votre lettre de motivation et votre CV aux encadrants IFPEN indiqué ci-dessous.