DISEÑO DE UNA BATERÍA ESTRUCTURAL BASADA EN FIBRA DE CARBONO Y ELECTROLITO POLIMÉRICO: OPTIMIZACIÓN DE COMPONENTES, PROCESO DE ENSAMBLAJE Y ANÁLISIS DE VIABILIDAD TÉCNICA

Abstract

El objetivo de este trabajo es el diseño y la fabricación experimental de una batería estructural que combine capacidad de almacenamiento energético y propiedades mecánicas. La configuración de la celda se basa en el empleo de dos tejidos de fibra de carbono. Uno de ellos se utiliza como ánodo, mientras que el otro se recubre con fosfato de hierro y litio (LiFePO4) mediante la técnica de dip coating, actuando como cátodo. Respecto al electrolito polimérico estructural, se prepararon diferentes formulaciones en el laboratorio y se caracterizaron mediante ensayos de Tg y de conductividad iónica para seleccionar la mezcla óptima. Además, se realizó una evaluación comparativa de varios separadores para determinar cuál ofrecía el mejor comportamiento en el sistema. En la fase final de ensamblaje, los primeros prototipos se fabricaron mediante la técnica de celdas tipo bolsa (pouch), sin observarse funcionamiento electroquímico. Posteriormente, se implementó la técnica de infusión de resina asistida por vacío (VARIM), con el objetivo de mejorar la consolidación del sistema y la integración de los componentes, lo que permitió optimizar el proceso de fabricación.