Evaluación del Diseño y Condiciones de Operación en la Descarga de una Batería de Iones de Litio Mediante un Enfoque de Optimización

C. E. AIMO, P. A. AGUIRRE.

Resistencia

Congreso; 1er Congreso Latinoamericano de Ingeniería de Procesos y Productos y 3er Congreso de Ingeniería de Procesos y Productos; 2018

Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional Resistencia

En este trabajo se analizan algunos criterios relacionados con un conjunto de variables involucradas en la descarga de baterías de iones de Litio mediante el planteo de problemas de optimización, utilizando un modelo fenomenológico que predice los principales aspectos de estos sistemas. La energía y la energía específica son objetivos que buscan maximizarse. Se estudian tres restricciones de operación principales: corriente constante, potencia constante y resistencia constante. Las variables de diseño son los espesores de los electrodos, las fracciones volumétricas de las diferentes partes constitutivas de los electrodos, incluidos el polímero, electrolito, aditivo conductor y material sólido activo y la masa por unidad de superficie de la celda. El diseño óptimo en comparación con un caso de prueba tomado de la literatura puede reducir la masa y el volumen de la batería en un 54% y 62%, respectivamente. Esta configuración de celda alcanza 149 Wh/kg para descargas de 6 horas.