Influence d’un champ magnétique constant sur les performances et la durabilité des batteries LiFePO4

Résumé

L’usage des batteries lithium se généralise de plus en plus, car elles constituent un élément primordial pour la transition énergétique. Parmi ces batteries, la technologie des batteries LiFePO4 s’avère particulièrement intéressante, car utilisant des matériaux non toxiques. Le présent travail est une première investigation qui recherche les effets que pourrait avoir un champ magnétique constant sur l’efficacité cinétique, l’efficacité coulombique et la résistance interne des batteries LiFePO4. Pour ce faire, une bobine de Helmholtz a été réalisée pour produire un champ magnétique de 6 mT. Ladite bobine a servi ensuite à expérimenter des batteries neuves LiFePO4 IFR 26650 de 10,24 Wh. Trois facteurs d’expériences ont été définis : le régime, le champ magnétique et l’état du processus. L’analyse des résultats expérimentaux révèle globalement que le champ magnétique augmente l’efficacité cinétique, l’efficacité coulombique et diminue la résistance interne. Ces résultats ont également permis d’élaborer un modèle empirique. Une recherche des conditions optimales d’utilisation de la batterie montre que, pendant la charge, il convient d’établir un régime de charge de 0,5 C et un champ magnétique de 6 mT. Ces conditions optimales de charge procurent une augmentation moyenne de 25 % de l’efficacité cinétique et de 5 % de l’efficacité coulombique, de même qu’une diminution moyenne de 58 % de la résistance interne de la batterie par rapport à un régime de charge de 0,5 C en l’absence de champ magnétique. Quant à la décharge, un régime de 1 C avec un champ magnétique de 3 mT sont indiqués. Ces conditions optimales de décharge permettent d’obtenir une augmentation moyenne de 2,6 % de l’efficacité cinétique et de 8,4 % de l’efficacité coulombique, de même qu’une diminution moyenne de 26 % de la résistance interne de la batterie par rapport à un régime de décharge de 1 C en l’absence de champ magnétique.

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