Banca de QUALIFICAÇÃO: CAIO LUIZ GOMES DE SOUSA ALVES

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: CAIO LUIZ GOMES DE SOUSA ALVES
DATA: 24/08/2017
HORA: 08:30
LOCAL: Laborátorio do GICA
TÍTULO: MODELAGEM DA BATERIA DE LÍTIO-ION E AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA UTILIZANDO MÉTODOS DE ELEMENTOS FINITOS
PALAVRAS-CHAVES: Modelo de Bateria, lítio-íon, temperatura, elementos finitos, SoC.
PÁGINAS: 85
RESUMO: As baterias são sistemas eletroquímicos complexos, que tem como principal aplicação o armazenamento de energia para uso em diversas áreas, como veículos elétricos, dispositivos móveis, telecomunicações e rede elétrica. Para a determinação da condição de operação de uma célula de bateria, então são definidos e estimados alguns parâmetros inerentes ao comportamento da célula de bateria, tal como Estado de carga (SoC), Estado de saúde (SOH), Tensão de circuito aberto (OCV) e temperatura interna. Quando a célula de bateria é submetida a temperaturas, que flui através da sua superfície, diferente das condições normais de temperatura e pressão (CNTP), esses parâmetros apresentam um comportamento diferentes ao determinado pelo fabricante. Essa temperatura, considerada temperatura ambiente, afeta o comportamento dinâmico da célula de bateria, degradando o elemento, reduzindo seu ciclo de vida, reduzindo sua capacidade de fornecer energia a carga associada ao elemento, possibilitando que tenha a ocorrência de danos maiores como incêndio e explosão. Para se determinar os valores desses parâmetros que definem o comportamento da célula de bateria, baseando nas normas e nos trabalhos publicados na bibliografia, foi definido um perfil de carga para realizar os ensaios de laboratório ao qual foram colhidos os valores das variáveis do elemento. Com o intuito de se obter os valores não ensaiados para um determinado perfil de carga ou temperatura, foi construído um modelo elétrico do elemento composto por componentes como resistência e capacitor, relacionando com o modelo térmico da célula da bateria, tendo como variáveis de entrada do modelo a temperatura e a corrente inserida na bateria. Com os componentes elétricos, foi possível determinar que para alguns desses componentes, há uma relação maior com a temperatura do que com o SoC. Porém, a utilização de um modelo elétrico relacionado os componentes elétricos com a temperatura, não apresenta, com exatidão, o comportamento dinâmico da célula de bateria em diferentes temperaturas. Com isso, foi realizado o método de elementos finitos utilizando uma modelagem em três dimensões (3D), pois através desse método é possível realizar uma análise da influência da temperatura ao longo da sua superfície, tendo assim uma melhor aproximação dos valores do sistema modelado. Utilizando esse método foram obtidos resultados do SoC, OCV, tal como do calor gerado em cada uma das camadas que compõem o modelo 3D, como o pólo positivo e a camada de reação. Então, com esse método, é possível ter uma melhor aproximação do modelo em relação ao sistema real, apresentando parâmetros não possíveis de serem medidos pelo modelo elétrico.
MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1972280 - JUAN MOISES MAURICIO VILLANUEVA
Interno - 2333186 - CICERO DA ROCHA SOUTO
Interno - 1783447 - EULER CASSIO TAVARES DE MACEDO
Externo ao Programa - 1894365 - LUCAS VINICIUS HARTMANN