Pereira, LuísGaspar, DianaSimões, Rita Adão2024-01-312024-10-312023-12-21http://hdl.handle.net/10362/162937In an increasingly technological world, energy storage devices like batteries have become indispensable. Among the most widely used options are Lithium-Ion Batteries (LIBs), valued for their high storage capacity and long lifespan. However, the volatility of specific components and the various degradation mechanisms to which they are subjected must be considered. Thus, continuous, real-time monitoring of the interior of batteries, mainly the electrolyte, is essential to ensure their safety and extend their lifespan. This study proposes two designs for a sensor: a simpler one consisting of a spiral inductor and another with an additional capacitive component. These sensors are easily manufacturable using titanium and copper deposited on a glass substrate. The sensors were electrically characterised using a vector network analyser, measuring the S11 parameter over a frequency range from 0.4 GHz to 3 GHz. The analysis focused on changes in the resonance peak amplitudes with temperature variation (from 10 °C to 70 °C) and in contact with solid and liquid electrolytes. The results revealed that the antenna responds to higher frequencies than the LC sensor. In both sensors, amplitude exhibited more significant variation, with a growing difference between the maximum peak amplitude relative to the reference peak amplitude (at 10 °C) as temperature increased. Furthermore, both sensors demonstrated their ability to respond to electrolyte changes induced by temperature variations. For battery applications, the antenna design proved to be more promising.Com a evolução constante no mundo cada vez mais tecnológico, dispositivos de armazenamento de energia como baterias tornam-se indispensáveis. Uma das opções mais usadas são as baterias de iões de lítio (LIBs), pela sua elevada capacidade de armazenamento e tempo de vida lona. Contudo, a volatilidade de alguns componentes e os diversos mecanismos de degradação a que estão sujeitas são fatores a considerar. Desta forma, uma monitorização constante, e em tempo real do interior das baterias, sobretudo do eletrólito, torna-se indispensável para garantir a sua segurança e aumentar o seu tempo de vida. Neste trabalho são propostos dois designs de um sensor, um mais simples que consiste num indutor em espiral, e outro com um componente capacitivo extra. Trata-se de um sensor de fácil fabricação em titânio e cobre, depositado em substrato de vidro. O sensor foi caracterizado eletricamente usando um analisador de rede vetorial através da medição do parâmetro S11 num intervalo de frequências de 0.4 GHz a 3 GHz. A análise foi feita à variação de amplitude dos picos de ressonância, com o aumento de temperatura (de 10 °C a 70 °C), e em contacto com eletrólitos sólidos e eletrólito líquido. Os resultados mostraram que antena responde a frequências mais elevadas que o sensor LC. Em ambos os sensores, a amplitude mostrou maior variação, verificando-se uma diferença crescente entre a amplitude máxima dos picos relativamente à amplitude máxima do pico de referência (pico a 10 °C), com o aumento da temperatura. Para além disso, mostraram ainda ser capazes de responder em função de alterações nos eletrólitos com a temperatura. Para a aplicação em baterias, o design da antena provou ser mais promissor.engLC sensorResonance peaksLithium-ion batteries (LIBs)Solid electrolyteLiquid electrolytemaster thesis