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dc.contributor.author
Aimo, Corina Eva
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dc.contributor.author
Henquín, Eduardo Rubén
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dc.contributor.author
Aguirre, Pio Antonio
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dc.date.available
2020-06-12T16:54:07Z
dc.date.issued
2019-08
dc.identifier.citation
Aimo, Corina Eva; Henquín, Eduardo Rubén; Aguirre, Pio Antonio; Optimal design and discharge operation of lithium-ion whole-cell; Elsevier; Journal of Energy Storage; 24; 8-2019; 1-14
dc.identifier.issn
2352-152X
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/107435
dc.description.abstract
The optimal design of Li-ion whole-cells is presented for different discharge operating constraints: constant current (CC), constant power (CP), and constant resistance (CR). In addition, a new Optimal Theoretical Operation Policy (OTOP) is derived resorting to Variational Calculation. When applied to cell discharge, this policy relates equilibrium voltage, applied current, and discharge time. The considered design variables comprise electrode thicknesses, porosity volume fractions, total solid volume fractions, and cell mass. The objective of the optimal design formulation is to maximize the total specific energy delivered for a set of given discharge time values with the aim of relating delivered energy to delivered power. The simultaneous optimization of multiple design variables under different operating conditions is efficiently achieved by using a simple phenomenological mathematical model that predicts the main aspects of these systems. The importance of this procedure is reflected in remarkable improvements to total specific energy delivered. The optimized whole-cell designs gained average improvements of more than 40%, depending on time discharge, when compared to the initial design taken from the literature; and when the optimal designs obtained under the different operating conditions are compared, an additional specific energy is obtained (OTOP results in the best operating condition, followed by CR, CC, and CP, with average differences of 7, 8, and 15%, respectively).
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Elsevier
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dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
LITHIUM ION BATTERIES
dc.subject
OPERATING CONSTRAINTS
dc.subject
SIMULTANEOUS DESIGN OPTIMIZATION
dc.subject
TOTAL DELIVERED ENERGY
dc.subject
VARIATIONAL CALCULATION
dc.subject
WHOLE-CELL
dc.subject.classification
Otras Ingenierías y Tecnologías
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dc.subject.classification
Otras Ingenierías y Tecnologías
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dc.subject.classification
INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
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dc.title
Optimal design and discharge operation of lithium-ion whole-cell
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2020-04-24T17:51:43Z
dc.identifier.eissn
2352-1538
dc.journal.volume
24
dc.journal.pagination
1-14
dc.journal.pais
Países Bajos
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dc.journal.ciudad
Amsterdam
dc.description.fil
Fil: Aimo, Corina Eva. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; Argentina
dc.description.fil
Fil: Henquín, Eduardo Rubén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina
dc.description.fil
Fil: Aguirre, Pio Antonio. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ingeniería Química; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Santa Fe. Instituto de Desarrollo y Diseño; Argentina
dc.journal.title
Journal of Energy Storage
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2352152X1930204X
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/https://doi.org/10.1016/j.est.2019.100786
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