Zarf tipi Lityum iyon batarya hücreleri için farklı soğutma uygulamalarının sayısal incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, sayısal simülasyonlara dayalı olarak Hibrit Elektrikli Araçlar (HEA) ve Elektrikli Araçlarda (EA) kullanılan zarf tipi Lityum-iyon bataryaların farklı deşarj oranlarındaki termal davranışı ve performansı incelenmiştir. Sayısal simülasyon, hücre deşarj davranışını analiz etmek ve ısıl performansını araştırmak için çift potansiyel çok ölçekli- çok boyutlu pil modelini kullanan geleneksel yazılım paketi aracılığıyla yapılmıştır. Bataryanın maruz kaldığı yükler arttıkça sıcaklığın arttığı ve düzensiz ısıl dağılımının olduğu gözlenmiştir. Gerçekleştirilen modelin bataryaların homojen ısıl dağılımlarının sağlanması için batarya ısıl yönetim sistemlerinde kullanılabilecek doğrulukta olduğu görülmüştür. Soğutma sistemlerinin üç metotlarından olan hava, sıvı ve faz değişim materyalleri ile soğutma deşarj durumundaki bataryaya uygulanmış ve performansları karşılaştırılmıştır. Soğutma sistemlerinin performansları karşılaştırıldığında bataryayı hava ile % 1, 11, sıvı ile % 3, FDM ile % 1, 33 oranında soğuttuğundan dolayı simülasyon sonuçlarının, ticari olarak da oldukça yaygın olan sıvı ile soğutma sisteminin diğerlerinden daha iyi soğuttuğu gerçeğini yansıtmıştır.