INFLUENCIA DEL ESTADO DE CARGA SOBRE LA RESPUESTA DINÁMICA DE UNA BATERÍA DE Ni/HIDRURO METÁLICO

D. J. CUSCUETA; J. E. THOMAS; R. H. MILOCCO; E. B. CASTRO

Salta - Salta - Argentina

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

La determinación del estado de carga de una batería (SOC) dado por la relaciónentre su carga remanente y su máxima capacidad, ha sido objeto de numerosos trabajosde investigación, dado que su correcta estimación favorece el funcionamiento óptimo de labatería. Las publicaciones recientes relacionadas a este tema se basan en técnicas deestimación de estados [1], donde se requiere de un modelo adecuado de los procesosque tienen lugar en la batería. En este sentido la técnica de Espectroscopía deImpedancia Electroquímica (EIE) ha sido empleada como herramienta para acceder alconocimiento de la cinética de las reacciones electroquímicas y de los procesos detransporte de materia y carga asociados, y como medio para la identificación deparámetros fisicoquímicos y estructurales, algunos de los cuales son función del SOC dela batería.En este trabajo se presenta un modelo fisicoquímico para describir los procesosque tienen lugar en una batería recargable de Ni/MH, a partir del cual se deriva la funciónde impedancia del sistema, ZBAT. Se analiza la dependencia de ZBAT con el SOC de labatería y la identificabilidad de los parámetros asociados. Se presenta el resultado delajuste de medidas de impedancia registradas con un prototipo desarrollado en ellaboratorio del CAB y con distintas baterías comerciales.La función ZBAT se deriva considerando una conexión serie de los electrodos de Ni yMH y un término resistivo asociado a la región del separador. El modelo describe a loselectrodos como estructuras porosas inundadas [2], donde los procesos electroquímicostienen lugar en la interfase material activo/electrolito, considerando tanto los procesoselectroquímicos de inserción como el transporte de H en los materiales activos de loscorrespondientes electrodos.El ajuste de las medidas de impedancia registradas en distintos SOC y para lasdistintas baterías estudiadas, es adecuado en todo el rango de frecuencias. Se observa,para SOC intermedios (0.2<SOC<0.9), una dependencia casi nula de ZBAT con SOC. Estecomportamiento es previsto por el modelo a partir de la dependencia teórica de losparámetros cinéticos del modelo con el SOC de la batería.