El Instituto Fraunhofer IFAM de Bremen trabaja para determinar la resistencia a la corriente alterna dentro de la bater\u00eda mediante espectroscopia de impedancia din\u00e1mica. El m\u00e9todo desarrollado ayuda a mostrar el estado de las celdas de la bater\u00eda con mayor precisi\u00f3n y sin esfuerzo de laboratorio.
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Seg\u00fan el Instituto Fraunhofer de Tecnolog\u00eda de Fabricaci\u00f3n e Investigaci\u00f3n Aplicada de Materiales, esto permite realizar mediciones durante el funcionamiento, que pueden utilizarse para hacer afirmaciones sobre el rendimiento en tiempo real.<\/p>\n
Antecedentes del desarrollo: el envejecimiento de las celdas de una bater\u00eda no es f\u00e1cil de determinar en condiciones reales. Sin embargo, una declaraci\u00f3n precisa sobre el estado de envejecimiento de las celdas en funcionamiento constituye la base para comprender mejor los mecanismos de envejecimiento de una bater\u00eda y prolongar su vida \u00fatil. Esto es precisamente lo que se pretende hacer posible con el nuevo m\u00e9todo de medici\u00f3n.<\/p>\n
Hasta ahora, las mediciones precisas a nivel de c\u00e9lula o paquete eran posibles principalmente en el laboratorio. Pero all\u00ed las bater\u00edas suelen estar expuestas a condiciones diferentes que en el propio veh\u00edculo. Una multitud de factores son responsables del envejecimiento de las celdas de las bater\u00edas, como las temperaturas de almacenamiento (sobre las que, por desgracia, es dif\u00edcil influir), el estado de carga durante tiempos de reposo prolongados y, sobre todo, el historial de procesos de carga y descarga.<\/p>\n
\"Existen, por tanto, muchos factores de influencia variables durante largos periodos de tiempo, por lo que la determinaci\u00f3n precisa del estado de envejecimiento es compleja y ha supuesto hasta ahora un esfuerzo considerable\", escribe el Fraunhofer IFAM. \"En este contexto, los enfoques existentes se basan o bien en simulaciones, que representan una descripci\u00f3n simplificada del sistema de la bater\u00eda y del proceso de descomposici\u00f3n, o bien en la extrapolaci\u00f3n experimental de la vida \u00fatil del ciclo de las celdas de la bater\u00eda\".<\/p>\n
El inconveniente de la modelizaci\u00f3n por simulaci\u00f3n: es necesario conocer todos los procesos detallados necesarios para cada tipo de c\u00e9lula, aunque a\u00fan no se conozcan o no se comprendan. Adem\u00e1s, hay que volver a realizar todo el proceso de descripci\u00f3n para transferirlo a una nueva qu\u00edmica celular, lo que a su vez supone un esfuerzo considerable. Lo mismo ocurre con la extrapolaci\u00f3n a partir de mediciones, ya que en este caso debe realizarse el esfuerzo de medici\u00f3n completo para cada tipo de c\u00e9lula que se vaya a describir y todas las condiciones ambientales existentes (temperatura, perfil de carga, etc.). E incluso entonces, factores como la distribuci\u00f3n de la temperatura dentro de una c\u00e9lula ni siquiera se tienen en cuenta.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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Therefore, the Fraunhofer researchers want to get by with their model “with a limited knowledge of cell chemistry”. According to the press release, mathematical models for non-linear behaviour with “memory” effects (so-called Volterra series) are used to describe the cell properties. According to the statement, this approach offers the advantage that the output of the system depends on the input into the system at all times, so that the system obtains a memory of all previous processes, which is indispensable for describing the ageing process.<\/p>\n
The crucial step would then be to measure the dynamic impedance of the battery cells during use, including during the charging or discharging process of the cell. It is possible to directly measure the mathematical parameters describing the behaviour of the cells. “With the aid of this mathematical representation, states that have not been measured can then also be taken into account, enabling transferability to other environmental conditions and cell chemistries, i.e. the consideration of completely new battery types,” says Fraunhofer IFAM.<\/p>\n
In this way, it should also be possible to record solid batteries in the future, for example. In addition, these functions could be implemented directly in the battery management system, which means that all the necessary data for service life prediction can be obtained at any time – without additional laboratory work.<\/p>\n