UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP DE DAKAR FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES DEPARTEMENT DE CHIMIE DEA DE CHIMIE PHYSIQUE APPLIQUEE A L’ ENERGIE Présenté Par Monsieur Mouhamadou Moustapha DEME Maître ès-Sciences Thème: Étude en simulation de la décharge électrique d’un accumulateur électrochimique: influence des vitesses de recombinaison

Plan 1) Présentation d’un accumulateur électrochimique 2) Principe de fonctionnement d’un accumulateur au Plomb 3)Grandeurs caractéristiques d’un accumulateur électrochimique 4) Influence des vitesses de recombinaison sur les grandeurs caractéristiques d’un accumulateur 5) Conclusion et perspectives

1) Présentation d’un accumulateur électrochimique Figure1: Schéma descriptif d’un accumulateur électrochimique

2) Principe de fonctionnement d’un accumulateur au Plomb à l’électrode positive:  à l’électrode négative:  La réaction globale s’écrit: 

3) Grandeurs caractéristiques des accumulateurs: Capacité: C f e m: E résistance interne: r Etat de Charge: SOC

4) Influence des vitesses de recombinaison sur les grandeurs caractéristiques d’un accumulateur Figure 2 : diffusion de l’électrolyte dans l’épaisseur de l’électrode

(5) Conditions aux limites : (6) (7) C(x, t) = X(x).T (t) (8)

(9) (10) Les équations (6) et (7) donnent : (11) (12) (13) (14)

Figure 3: résolution graphique de l’équation transcendante donnant les valeurs de Kn; D=10 -5 cm 2/s ; a=2cm ;S1=4.104 cm/s; S2= 4.104 cm/s. n 1 3 4 5 6 7 Kn (rad.s-1/2) 16 78.583 109.99 126.53 141.11 156.27 172.01

(15) (16) (17) (18) (19)

Figure 4 : courbe de variation de la concentration en fonction du temps:   x=0 cm ;S2= 5.10 5 cm/s  ; D=10-5cm2/s

Figure 5 : variation de la concentration de l’électrolyte diffusant en fonction de la vitesse de recombinaison S 2 en x=0 cm; en a=2 cm et à l’instant t= 0.01h

(20) Figure 6 : profil de la densité de courant électrique en fonction de la vitesse de recombinaison S2 en a = 0,02m ; à l’ instant t = 1,5h 

(21) (22) Figure 7 : profil de la tension en fonction de la vitesse de recombinaison S2   en a=2 cm; x= 0 cm; à l’ instant t=0.1h

Figure 8: caractéristique courant-tension de la batterie.

(23) (24) Figure 9 : Courbes de variation de l’état de charge en fonction de la vitesse de recombinaison S1 en x=0 cm ; aux instants t=0.1h ; t=0.2h ; t=0.3h

5) Conclusion et Perspectives évaluer le modèle équivalent électrique de la batterie en tenant compte S1 et S2 étudier le changement du type de fonctionnement de la batterie par une étude en régime dynamique fréquentiel dédoubler la vitesse de recombinaison S1 par la vitesse de recombinaison S10 caractériser la batterie par les paramètres phénoménologiques S1, S10, S2 déterminer les expressions des vitesses de recombinaison.

MERCI DE VOTRE AIMABLE ATTENTION