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Le fonctionnement des générateurs électrochimiques simulés à toutes les échelles


​La plate-forme MUSES de simulation numérique a pour principal objectif d'étudier le comportement des piles à combustible et des batteries lithium-ion à différentes échelles, pour mieux comprendre leur fonctionnement.

Publié le 8 mars 2018

Les phénomènes physico-chimiques à l'œuvre dans les piles à combustible basse température (PEMFC) et les batteries lithium-ion, sont par nature multi-physiques et multi-échelles. Pour pallier l'absence de modèle global et pouvoir étudier finement le fonctionnement de ces dispositifs dans leur ensemble, le Liten, institut de CEA Tech, a mis en place la plate-forme de simulation MUSES. Cette dernière regroupe cinq environnements de développement organisés par échelle spatiale, de l'échelle du matériau actif jusqu'au système.

Si les échelles considérées diffèrent, les langages et les bases de données utilisés par ces cinq outils ont des bases communes. L'homogénéisation de la structure des modèles permet de les faire évoluer plus facilement en capitalisant l'expérience. Il est ainsi possible d'optimiser les développements informatiques, de mutualiser les outils de développement et de favoriser la fertilisation croisée en simulation numérique.

Les modèles de simulation numérique apportent une aide importante, en complément des essais expérimentaux, pour améliorer la compréhension des phénomènes et ainsi améliorer les propriétés des matériaux et optimiser les designs. En outre, ils sont utilisés pour estimer les performances et optimiser et prédire le vieillissement du système. Enfin, ils aident à l'optimisation de la gestion de l'énergie en permettant de développer et valider les algorithmes de calcul dédiés.

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