[en] In 1990 the first accumulator that used Li-ion technology was marketed. 30 years later its use has spread and popularized in tools such as smartphones, laptops, vehicles, etc. Advances in computer systems, their complexity and improvements in process times. In addition to the use of mathematical models focused on battery degradation mechanisms. It has allowed us to create simulations with the aim of improving battery efficiency. This project provides a detailed description of the electrochemical operating mechanism of lithium batteries and exposes a typology of a thermoelectric degradation model based on the different reactions that occur in the system. Specifically, in the development of the SEI and passive film on the corresponding negative and positive electrodes. This effect generates losses in the lithium inventory of our battery, as well as the loss of active material. Starting from a pre-existing code developed in Matlab® that simulates the operation of the electrochemical and thermoelectric model of a lithiumion cell. A new software has been developed that allows the application of the electrochemical impedance spectroscopy or EIS technique. Simulating the behaviour of the EIS that a lithium-ion cell has based on different variables such as: state of charge or SOC, temperature, battery degradation and aging or SOH. The latter has been carried out thanks to the previous project, which has given us the possibility of generating a battery cycle of 325 cycles. We have found that the decrease in the state of charge increases the impedance of our battery, especially in the lowest percentages. In addition, the increase in impedance is also related to the degradation of the battery and its aging, as well as reducing the temperature of the battery. In conclusion, it has been shown that the model is capable to help to understand better the behaviour of impedance in the operation of lithium batteries in some of their different states during their useful life.

[es] En 1990 se comercializo el primer acumulador que empleaba la tecnología Li-ion, 30 años después su uso se ha extendido y popularizado en herramientas como smartphones, ordenadores portátiles, vehículos, etc. El avance en los sistemas informáticos, su complejidad y las mejoras en los tiempos de procesos, conjuntamente con el uso de modelos matemáticos centrados en los mecanismos de degradación de baterías. Nos ha permitido crear simulaciones con el objetivo de mejora en la eficiencia de las baterías. El presente proyecto proporciona una descripción al detalle del mecanismo de funcionamiento electroquímico de las baterías de litio y expone una tipología de modelo termoeléctrico de degradación basado en las diferentes reacciones que se dan en el sistema. En concreto, en el desarrollo de la película SEI y pasiva en los electrodos negativo y positivo correspondientes. Este efecto genera pérdidas en el inventario de litio de nuestra batería, así como la perdida de material activo. Partiendo de un código preexistente desarrollado en Matlab® que simula funcionamiento del modelo electroquímico y termoeléctrico de una celda de ion litio. Se ha desarrollado un software que permite aplicar la técnica de espectroscopía de impedancia electroquímica o EIS. Simulando el comportamiento de la EIS que tiene una celda de ion litio en función de diferentes variables como: el estado de carga o SOC, la temperatura, la degradación de la batería y el envejecimiento o SOH. Este último se ha podido llevar a cabo gracias al proyecto anterior, que nos ha dado la posibilidad de generar un ciclado en nuestra batería de 325 ciclos. Hemos encontrado que el descenso del estado de carga aumenta la impedancia de nuestra batería sobre todo en los porcentajes más bajos. Además, el aumento de la impedancia también tiene relación con la degradación de la batería y su envejecimiento, al igual que al reducir la temperatura de dicha batería. En conclusión, se ha demostrado que el modelo es capaz de ayudar a entender mejor el comportamiento de la impedancia en el funcionamiento de las baterías de lito en algunos de sus diferentes estados durante su vida útil.