Método analítico para estimativa da temperatura interna em células cilíndricas de íon-lítio

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Françoso, Luís Artur Ricardo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Comportamento térmico; Célula de íon-lítio; Técnica de tensão diferencial; Efeitos de envelhecimento; Taxa-C; Thermal behavior; Lithium-ion cell; Differential voltage technique; Aging effects; C-rate
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/202571

O estudo do desempenho térmico das células eletroquímicas é extremamente importante, pois afeta diretamente o desempenho e a vida útil dos equipamentos que as utilizam. O objetivo desta dissertação é estimar analiticamente a temperatura interna da célula cilíndrica de íon-lítio, por meio de um modelo termoelétrico em que seus parâmetros são obtidos empiricamente. Quando comparado com a literatura, o presente estudo contribui com algumas melhorias: o uso de uma resistência interna ôhmica corrigida em função dos ciclos de carga/descarga e, também, corrigida para diferentes taxas de descarga e a inclusão da radiação. Outra contribuição é a comparação do efeito de variáveis como número de ciclos, taxa de descarga, estado de carga e coeficiente de entropia na geração de calor interno na célula. Nas condições do experimento, a célula 38120HP foi colocada à temperatura ambiente de 308,15 K e a uma taxa de descarga de 2C, e após 600 ciclos nessas condições, foi possível verificar os efeitos do envelhecimento por meio da diminuição da resistência interna ôhmica e aumento da temperatura celular pós descarga. As temperaturas internas estimadas para o ciclo inicial de descarga foi de 344,40 K e para o último ciclo realizado foi 352,10 K. Já para a célula 18650HG2 colocada à temperatura ambiente de 298,15 K, verificou-se os efeitos da queda da resistência com o aumento das taxas de descarga, e os valores das temperaturas interna estimada foram de 370,35 K para 2C e 423,11 K para 6,7C.