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Résumé : Les batteries secondaires au lithium-ion (Li-ion) sont devenues la technologie prédominante pour une gamme d'appareils électroniques allant des gadgets de consommation aux locomotives haut de gamme et aux stockages d'énergie dans les réseaux intelligents. La prolifération des appareils mobiles et les développements récents dans les véhicules électriques (VE) ont exigé la charge rapide de ces batteries Li-ion comme un facteur crucial pour leur propre durabilité et stabilité. Néanmoins, la charge rapide elle-même est un problème difficile pour plusieurs raisons. Certains d'entre eux sont les chimies cellulaires plus larges et rapidement variables, les limitations des mesures électrochimiques et électrophysiques avancées dans les chargeurs pratiques et l'assurance nécessaire en matière de sécurité, de cycle de vie et de haute rétention de charge qui sont connus pour être en baisse pendant le processus de charge rapide. Pour devenir une source d'énergie électrique hautement disponible, principalement trois types d'approches peuvent être vus dans l'industrie des batteries rechargeables. Ces trois types peuvent être identifiés comme de nouvelles batteries à base de chimies cellulaires promettant des énergies élevées et des densités de puissance élevées, de nouveaux algorithmes de charge assurant une charge rapide et ultra-rapide et de nouvelles cellules structurelles améliorant leurs performances dans certaines conditions environnementales. Parmi tous ces trois, de nouvelles méthodes de chargement basées sur des algorithmes sont très importantes car les deux autres types en bénéficient également pour améliorer leurs performances de charge.
Cette thèse démontre la technique de charge rapide proposée, basée sur la voltammétrie non linéaire (NLV) avec l'utilisation d'un ensemble de paramètres d'adaptation liés à l'état de charge (SOC) et à l'état de santé (SOH) de la batterie. Cette étude se concentre uniquement sur son application avec les batteries Li-ion même si nous pensons que cela peut également s'appliquer à la plupart des autres batteries rechargeables. La technique developpee permet un balayage de tension non linéaire, avec un changement de tension plus rapide lorsque la cellule n'aime pas tirer beaucoup de courant à un état de tension spécifique. Sinon, il balaiera la tension plus lentement, lorsque la batterie sera capable de tirer plus de courant. Cet auto-ajustement permet indirectement un profil de courant de charge dynamique basé sur les demandes de courant potentielles de la cellule de batterie à chaque moment individuel par rapport à son temps de fonctionnement SOC & SOH. Bien que cette méthode permette à la batterie d'ajuster son propre courant de charge, elle n'imposera jamais de courant spécifique sur le système. Contrairement à d'autres méthodes (telles que CCCV), la technique NLV n'utilise aucune tension de coupure prédéfinie comme condition de terminaison. Cette charge naturelle s'ajuste automatiquement pour mettre fin au processus chaque fois que cela est jugé nécessaire.