Método aplicado para modelar el "Thermal Runaway" en baterías de iones de litio

El thermal runaway es uno de los fenómenos más peligrosos relacionados con las baterías de iones de litio. Por esta razón, hay diversas propuestas en la literatura para su modelado. La mayoría de esos modelos propuestos tienen en cuenta las reacciones de descomposición entre los componentes internos de la celda, y necesitan de numerosos ensayos de abuso que llevan a la aparición de un thermal runaway para poder ajustar los parámetros de las reacciones. Sin embargo, esos ensayos son destructivos, requieren de equipos adecuados, presentan un elevado coste económico y consumen mucho tiempo. Este trabajo propone un método de modelado que permite el desarrollo de modelos de thermal runaway con el uso de menos recursos. Este método está basado en la cinética química, que permite una simplificación del proceso de modelado general publicado en la literatura. Al mismo, tiempo mantiene buena precisión y hace posible definir el comportamiento de thermal runaway de cualquier tipo de celda, con independencia de su química, forma o tamaño. Además, el método propuesto permite el uso de los resultados experimentales más comúnmente presentados en la literatura especializada, lo que reduce significativamente la necesidad de ensayos destructivos. El método de modelado propuesto consigue obtener una buena relación de compromiso entre precisión y aplicabilidad en las validaciones que se muestran en la contribución. Además, se ha enviado una contribución al congreso del EEEIC con los resultados más relevantes del trabajo y ha sido aceptada para su publicación en el congreso.

The thermal runaway (TR) is one of the most dangerous phenomena related to lithiumion batteries. For this reason, there are different proposals in the literature for its modelling. Most of these proposed models take into account the decomposition reactions between the internal components of the cell, and base the adjustment of the parameters on numerous abuse tests that lead to the appearance of TR. However, these tests are destructive, require specific equipment, present a high economic cost and are very time consuming. This paper proposes a modelling method, which enables the development of TR models with the use of fewer resources. This method is based on chemical kinetics, which allow a simplification of the general modelling process published in the literature. At the same time, it maintains good accuracy and makes it possible to define the TR behavior of any type of cell, regardless of its chemistry, shape or size. Furthermore, the proposed method allows the use of the experimental results most commonly presented in the specialized literature, which significantly reduces the need for destructive testing. The presented modelling method achieves a good compromise between accuracy and applicability in the validations shown in the contribution. In addition, a contribution with the most relevant results has been sent to the EEEIC congress, and it has been accepted.