Dans le cadre de la transition énergétique, EDF R&D met son expertise au service de la décarbonation du réseau électrique. L’essor des énergies renouvelables et l’évolution des usages de l’électricité rendent nécessaire l’intégration de batteries électrochimiques à différents niveaux du réseau ou en combinaison avec des centrales solaires et éoliennes. Une fois installée, une batterie vieillit avec le temps, et ce vieillissement dépend de ses conditions d’utilisation. Au-delà d’un certain seuil de dégradation, une chute rapide de capacité apparaît, appelée « Knee Point ». EDF R&D cherche à mieux comprendre ce phénomène afin de retarder la fin de vie des batteries. Pour cela, le logiciel COMSOL Multiphysics est utilisé afin de modéliser le vieillissement et la fin de vie des batteries lithium-ion (technologie LFP) pour différents cas d’usage. Un modèle dédié, COMSOL/Knee Point, développé lors d’un précédent projet, permet d’obtenir des données de simulation qui seront post-traitées (sous Excel ou Python) pour estimer l’état de santé (SoH) de la batterie selon diverses conditions de fonctionnement. Le projet s’articule autour de quatre axes principaux : 1. Modélisation du phénomène de vieillissement et de fin de vie dans le logiciel de modélisation COMSOL (bibliothèque Batterie) pour les batteries Li-ion de technologie LFP. Création d’un module (Python ?) de pré-traitement rassemblant en un fichier unique les conditions de cyclage pour des tests de simulation COMSOL facilités et standardisés. 2. Déterminer l’influence des conditions d’usage de la batterie sur l’arrivée du KneePoint (et donc durée de vie de l’actif). On étudiera en particulier l’influence des paramètres suivants : Courant de décharge, Profondeur de décharge, Etat de charge, Température de fonctionnement, Temps de relaxation entre 2 cycles de charge-décharge, Influence du vieillissement calendaire, Influence de la porosité. 3. Post traitement (Excel/Python envisagé) de l’évolution de l’état de santé issue de la modélisation COMSOL pour une batterie de type LFP : 1 cas d’application à traiter (cellule NX). 4. Etude de l’optimisation d’un actif de stockage d’énergie électrique par batterie : comment brider le moins possible les conditions d’usage pour garantir à la fois une durée de vie maximale et une valeur économique maximale de la batterie.