Dégradation et sécurité des batteries Li-ion : une thèse

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Submitted on 4 Dec 2018
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Corrélation entre dégradation des composants internes
et sécurité de fonctionnement des batteries Li-ion
Xavier Fleury
To cite this version:
Xavier Fleury. Corrélation entre dégradation des composants internes et sécurité de fonctionnement
des batteries Li-ion. Energie électrique. Université Grenoble Alpes, 2018. Français. �NNT :
2018GREAI060�. �tel-01943829�

THÈSE
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE LA COMMUNAUTE UNIVERSITE
GRENOBLE ALPES
Spécialité : Matériaux, Mécanique, Génie Civil, Électrochimie
Arrêté ministériel : 25 mai 2016
Présentée par
Xavier FLEURY
Thèse dirigée par Pierre-Xavier Thivel, MCFHC, Communauté
Université Grenoble Alpes et
codirigée par Sylvie Geniès, Docteure, CEA Tech Grenoble
préparée au sein du Laboratoire d’Analyse électrochimique et
Post-mortem (CEA Tech Grenoble/LITEN)
dans l'École Doctorale Ingénierie - Matériaux, Mécanique,
Environnement, Énergétique, Procédés, Production
Corrélation entre dégradation
des composants internes et
sécurité de fonctionnement des
batteries Li-ion
Thèse soutenue publiquement le 26 octobre 2018,
devant le jury composé de :
M. Pascal VENET
Professeur, Lab. Ampère – Université de Lyon 1, Président du jury
M. François TRAN-VAN
Professeur, PCM2E – Université de Tours, Rapporteur
M. Rémi DEDRYVERE
Professeur, IPREM – Université de Pau, Rapporteur
Mme Fannie ALLOIN
Directrice de recherche, LEPMI – Université Grenoble Alpes, Membre
M. Éric LAFONTAINE
Docteur - DGA, Membre invité
Mme Sylvie GENIÈS
Docteure, LITEN - CEA Grenoble, Membre invité
M. Pierre-Xavier THIVEL
MCFHC, LEPMI – Université Grenoble Alpes, Directeur de thèse

Remerciements
Je souhaite tout d’abord remercier les membres de mon jury d’avoir accepté d’évaluer mes travaux
de thèse, à savoir Mme Fannie Alloin, M. Pascal Venet, M. François Tran-Van, M. Rémi Dedryvère et
M. Eric Lafontaine. En particulier, je remercie grandement M. François Tran-Van et M. Rémi
Dedryvère qui ont accepté d’être rapporteurs de mon manuscrit et M. Pascal Venet d’avoir assisté à
mes deux comités de suivi de thèse. J’aimerai également remercier la Direction Générale de
l’Armement (DGA) qui a cofinancé ces travaux de thèse.
Je suis particulièrement reconnaissant envers M. Pierre-Xavier Thivel, mon directeur de
thèse, que je remercie pour son aide, sa réactivité et son investissement dans mes recherches. Je
tiens à le remercier aussi pour sa gentillesse et sa bonne humeur tout au long de ces trois années de
thèse. Je souhaite ensuite remercier Mme Sylvie Geniès, mon encadrante de thèse, pour m’avoir
suivi pendant ces travaux de thèse et grâce à qui j’ai pu avancer rapidement dans mes recherches.
Toutes ses connaissances m’ont en effet été très profitables afin d’effectuer mes expériences dans
les meilleures conditions. Je tiens particulièrement à la remercier pour son dynamisme, son écoute et
sa joie de vivre communicative. Je vous remercie enfin tous les deux qui formez un duo
complémentaire pour bien encadrer une thèse.
Mes pensées se dirigent ensuite vers les personnes avec qui j’ai travaillé de près ou de loin et
sans qui mes recherches auraient certainement été moins abouties, à savoir M. Denis Rouchon pour
les analyses Raman, M. Denis Mariole pour les analyses AFM et M. Anass Benayad pour les analyses
XPS. J’ai ainsi pu apprendre énormément grâce à eux et à leur expertise respective. Merci encore
pour votre gentillesse et votre disponibilité.
Enfin, je souhaite profondément remercier tous mes collègues du SAMA et du STB, et plus
particulièrement du LAP et du LM, grâce à qui j’ai pu passer 3 ans et demi dans un environnement
très agréable, tant d’un point de vue technique qu’humain. J’exprime ma profonde gratitude à
Claude Chabrol, Lise Daniel, David Brun-Buisson, Jean-Frédéric Martin, Nicolas Mariage, Grégory
Si Larbi et Pascal Tiquet qui ont su m’apporter leur soutien, leur aide et leurs conseils.
Je veux maintenant remercier toutes les personnes que j’ai eu la chance de côtoyer pendant
3 ans et demi. Tout d’abord mes co-bureaux et voisins/voisines de bureau qui savent mettre
l’ambiance en toute circonstance : Lauréline, Virginie, Lucie, Raphafou, Adrien, Arnaud, Alice, Nico,
Dadou, JB, David, Ogi, Vincent, Benji, Guigui, Léo, Pierre K, Philip. Merci pour toutes ces chansons,
ces goûters, ces pauses plus ou moins longues, ces discussions plus ou moins scientifiques, ces

pourrissages de bureaux et ces fous rires. Merci enfin à la Team Rocket, Carolina et Laurent (ou Jessie
et James comme on veut), sans qui la rédaction aurait semblée bien plus longue et ennuyeuse !
Je souhaite aussi exprimer ma gratitude envers toutes les personnes qui ont participé
quotidiennement à assurer une bonne ambiance au C2. Je pense à Kim, Carole B, Carole G, Dan,
Rémi, Céline, Djamel, Agnès, JB, David, Jean-François, Loïc, Jean-Fred, Benoit et j’en oublie
certainement d’autres (désolé…).
Je remercie également toute la Dream Team avec qui mes traquenards du jeudi soir se
finissent en chantant « Sous le vent » : Guigui, Laurent, GLe, Natacha, Mathieu, Clément, Eddy, Alex,
Benji, Ogi, Carolina, Claire, Lucie, Alice, Virginie, Camille, Gaëlle, Lauréline, Juju, PE, Philip, Pierre B,
Raphafou, Pierre K, Dadou, Vincent, Adrien, Léo, Thomas et Yagmur ! Merci particulièrement à Guigui
d’être un super coach, Laurent d’être un bro, Natacha d’être une bro, Clément d’être un bonhomme
ou un boloss je sais plus et Ogi d’être un sorcier de la côte.
Pour finir, je remercie mes amis A7iens et caennais pour avoir été là tout au long de ces
années. Merci grandement à mes parents mon frère et à toute ma famille. Merci enfin à Loriane,
avec qui ces 5 dernières années sont passées en un éclair et avec qui, je l’espère, les prochaines en
feront de même. Je m’excuse d’avance auprès dès personnes que j’ai pu oublier.