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Por Jose Miguel Campillo-Robles, Xabier Artetxe, y Karmele del Teso Sánchez de la Universidad de Mondragón
Applied Physics Letters.

Uno de los principios básicos para obtener altas intensidades en una celda de almacenamiento de energía electroquímica es minimizar la resistencia interna. La resistencia generada por los colectores de corriente, no ha recibido suficiente atención en el pasado, posiblemente porque no se consideró importante en baterías y supercondensadores de baja potencia. Sin embargo, el desarrollo de celdas de alta potencia ha reducido otras fuentes de resistencia interna, y la caída potencial de los colectores se ha vuelto más importante. Además, la miniaturización de los dispositivos de almacenamiento de energía aumenta las pérdidas óhmicas en los colectores de corriente, debido a la reducción del tamaño. En este trabajo, hemos desarrollado un modelo eléctrico para evaluar el efecto del espesor del colector de corriente en la caída de potencial máximo.

La información obtenida de estas simulaciones es extremadamente útil para el prototipado, diseño y optimización de celdas de almacenamiento de energía electroquímica (baterías de ion litio, supercondensadores, etc.). Hemos demostrado que el grosor de los colectores de corriente es un parámetro crítico para el diseño de las celdas. Reduciendo el espesor de estos colectores de corriente, podemos obtener diferentes beneficios: mayor densidad de energía, mayor potencia energética y menor gasto en materiales. Sin embargo, como resultado, la resistencia interna de los colectores de corriente aumenta, y puede darse un calentamiento peligroso. Además, también podrían producirse deformaciones mecánicas de los colectores de corriente. Es evidente, que es necesario lograr un equilibrio entre todos los parámetros del diseño de la celda.

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