Modelización de baterías de ion litio para determinar su envejecimiento
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Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2019-10-31
Condicions d'accésAccés restringit per decisió de l'autor
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:
Reconeixement 3.0 Espanya
Abstract
El desarrollo de la tecnología de las baterías de ion litio han hecho posible la creación del vehículo eléctrico, que cada vez cobra más importancia debido a sus beneficios medioambientales. La investigación sobre la degradación de dichas baterías también se vuelve un aspecto importante ya que es necesario ampliar la vida útil de las baterías para abaratar los elevados costes de inversión que estas suponen. En el caso del coche eléctrico supondría que la sustitución de las baterías sea menos frecuente, lo que abarataría los costes a largo plazo. Así mismo, las tecnologías renovables para la producción de energía que usen baterías de ion litio para almacenar el exceso de energía se beneficiarían de la ampliación de la vida útil de la batería, ya que se amortizaría en un mayor tiempo la inversión hecha y convertirían a las renovables en fuentes de energía más competitivas en el mercado. En este trabajo se crea un modelo numérico en Matlab capaz de predecir el envejecimiento de la batería de ion litio, usando la entropía como indicador de la degradación. En el modelo se considera el mecanismo de degradación más importante de la batería: la formación de la capa SEI(Interfase Sólido-Electrolito). Dicha capa, consume el litio activo del ánodo para su formación, lo que conlleva a una pérdida de la capacidad de la batería. Además, la capa formada se deposita como sólido en la superficie del ánodo, lo cual crea una resistencia interna que provoca pérdidas de calor por efectos óhmicos, aunque es esta misma capala que protege al ánodo de las reacciones irreversibles con el electrolito (entre las que se encuentra la formación de la SEI). Mientras mayor sea el grosor de la capa, más protegido estará el ánodo. El modelo está basado en las ecuaciones electroquímicas y termodinámicas que rigen el comportamiento de la batería de ion litio, así como las ecuaciones que gobiernan la formación de la SEI.Trasrealizar las simulaciones, se observó cómo la degradación aumenta cuando la temperatura es mayor. Además, se obtuvieron los resultados de la entropía irreversible, que indican un aumento de la degradación con el paso de los ciclos.
TitulacióGRAU EN ENGINYERIA QUÍMICA (Pla 2009)
Col·leccions
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
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Codes Julio Froment.rar | 21,09Kb | application/x-rar-compressed | Accés restringit | |
TFG_Froment_Cas ... imiento_Baterias_Litio.pdf | 2,143Mb | Accés restringit | ||
EXCEL_TFG_Julio_Froment.xlsx | 190,4Kb | Microsoft Excel 2007 | Accés restringit |