Phelma_Rubrique_L'Ecole

Piles à Combustible et Batteries (Master ELP - Echelon 2)

  • Volumes horaires

    • CM 12
    • TD 12
    • DS 2

    Crédits ECTS

    Crédits ECTS 2

Objectif(s)

Décrire comment les propriétés électrochimiques et les phénomènes de transfert de matière se traduisent dans les caractéristiques des générateurs électrochimiques. Présentation des principaux systèmes commerciaux.

Responsable(s)

Contact(s)

Christine LEFROU
Florence DRUART
Marian CHATENET

Contenu(s)

A    Introduction et caractéristiques théoriques

  • AI - Rappels : charge et décharge d'un système électrochimique.
  • AII - Capacité théorique : application de la loi de Faraday. Cas particuliers des supercondensateurs.
  • AIII - Tension et énergie théoriques : application de la loi de Nernst.

B    Caractéristiques pratiques

  • BI - Rappels : courbes de polarisation ; chronopotentiométrie.
  • BII - Prévision des réactions en autodécharge et surcharge. Stockage et rôle de la température.
  • BIII - Notion de régime (décharge et charge à courant constant). Capacités et tension pratiques. Rôle de la température.
  • BIV - Energie et puissance pratiques. Diagramme de Ragone.
  • BV - Rechargeabilité et modes de recharge.

C    Batteries et piles commerciales

  • CI - Applications. Association en série et parallèle.
  • CII - Batteries : alcalines, Plomb/acide, Li-ion, Li-Polymère.
  • CIII - Piles : à électrolyte aqueux, piles au lithium, piles à électrolyte solide.

D    Batteries à recirculation

  • DI - Principe de fonctionnement
  • DII - Exemple d'applicarions

E    Piles à combustible

  • DI - Introduction aux différents types de système : AFC, PEMFC, PAFC, MCFC, SOFC.
  • DII - Estimation des flux de matière et d'énergie : spécificité d'un système ouvert
  • DIII - Rendement d'une pile à combustible de l'électrode au système

F   Etude de cas : la PEMFC

  • E.I - Conditions opératoires et dimensionnement 
  • E.II  - Technologies (assemblage membrane électrode) des PEMFC

Contrôle des connaissances

Examen écrit (2h)

Informations complémentaires

 Niveau : Cours avancé en génie des procédés électrochimiques

 Prérequis : notions de base d'électrochimie, réacteur chimique, transport de matière

Bibliographie

  • W. Vielstich, A. Lamm, H. A. Gasteiger, in Handbook of Fuel Cells, W. Vielstich, A. Lamm and H. A. Gasteiger (Ed.), Wiley, Chichester, 2003, Vol. 1-4.
  • H. A. Gasteiger, W. Vielstich, H. Yokokawa, in Handbook of Fuel Cells, H. A. Gasteiger, W. Vielstich and H. Yokokawa (Ed.), John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 2009, Vol. 5-6.
  • D. B. Linden, T. B. Reddy, in Handbook of batteries, Third ed., D. B. Linden and T. B. Reddy (Ed.), McGraw-Hill, New-York, 2002.