Le laboratoire CEMHTI du CNRS à Orléans, en partenariat avec l’entreprise ASB AEROSPATIALE BATTERIES (ASB), à Bourges (18), mène le projet Conditions 1 afin d’améliorer la connaissance fine des mécanismes des piles thermiques qui fonctionnent en conditions extrêmes. Inscrit dans le programme ARD MATEX, ce projet vise à optimiser la densité d’énergie et la durée de vie de ces générateurs.

La pile thermique – qui fonctionne à haute température – est une source d’énergie de réserve. Elle peut être stockée plusieurs années sans se décharger. Mais face aux besoins actuels croissants, notamment dans le domaine aérospatial où les lanceurs doivent accomplir des missions de plus en plus longues, les durées de fonctionnement doivent être augmentées. C’est dans ce contexte que le fabricant et concepteur de piles thermiques ASB, à Bourges (18), s’est associé au CEMHTI, laboratoire spécialisé dans l’étude de matériaux utilisés en conditions extrêmes et hautes températures, à Orléans, pour mener le projet Conditions 1, dans le cadre du programme ARD MATEX (Ambition Recherche et Développement Multi MATériaux en conditions EXtrêmes).

« Chaque configuration de pile est unique et créée sur-mesure pour un besoin spécifique. De plus, nos piles sont dédiées à des applications qui nécessitent des courants très intenses mais sur de courte durée, de l’ordre de l’heure pour un lanceur spatial par exemple », explique Luc Faget, ingénieur de recherche chez ASB. Le projet Conditions 1 a donc pour objectif d'augmenter la capacité de ces piles, qui est actuellement inférieure par rapport aux technologies de batteries conventionnelles. « Nous souhaitons pouvoir, dans un même volume, être capables de fabriquer des piles qui durent plus longtemps. Car lorsque la pile est activée, une partie de l’énergie est perdue dans des mécanismes parasites, que nous cherchons à identifier et à comprendre », ajoute Clément Hachem, ingénieur de recherche chez ASB.

Ainsi, les analyses réalisées par le CEMHTI ont permis de caractériser ces mécanismes afin de mieux les modéliser. « Par ailleurs, tous les développements techniques que nous réalisons peuvent être appliqués sur d’autres systèmes à haute température. Ce projet est donc aussi une bonne opportunité d’innovation et de développement de la caractérisation de ces systèmes », détaille Michaël Deschamps, directeur du CEMHTI.

D’une durée de trois ans, Conditions 1 prendra fin en 2025 mais les recherches continuent. Si la technique de diffraction des rayons X a été privilégiée dans ce projet, d’autres pourraient apporter des résultats probants, selon Michaël Deschamps, telles que la spectroscopie Raman, un des grands savoir-faire historiques du laboratoire.

Pour aller plus loin : https://www.ard-matex.fr/proje...

Crédit photo : Léa Bellec, motion designeuse pour l'ARD MATEX dans le cadre de la vidéo sur le projet Conditions 1 (https://youtu.be/XwNqHA7PzRg)