بررسی عددی خمش درباتری نیکل _کادمیوم به روش المان محدود

در این پژوهش، رفتار خمیدگی باتری نیکل-کادمیوم تحت شرایط مختلف کاری به کمک روش المان محدود شبیه سازی شده است. مدل عددی دقیق و جامعی از باتری، شامل اجزای فعال و غیرفعال، ایجاد گردید. سپس، با اعمال بارگذاری های مکانیکی و الکتروشیمیایی، تحلیل های تنش و کرنش انجام شد و میزان خمیدگی باتری در نقاط مختلف محاسبه گردید. نتایج نشان داد که عوامل مختلفی از جمله ضخامت صفحات فعال، دما و نرخ دشارژ بر میزان خمیدگی باتری تاثیرگذار هستند. همچنین، مشاهده شد که در برخی شرایط کاری، خمیدگی باتری می تواند به اندازه ای باشد که بر عملکرد و عمر مفید آن تاثیر منفی بگذارد. در نهایت، با استفاده از نتایج این پژوهش، می توان اقدامات لازم برای کاهش خمیدگی باتری و بهبود عملکرد آن را انجام داد. با استفاده از این روش، می توان توزیع تنش و کرنش را در اجزای باتری در حین کارکرد شبیه سازی کرده و نقاط بحرانی مستعد خمیدگی را شناسایی کرد. نتایج شبیه سازی المان محدود نشان داد که تمرکز تنش در گوشه های الکترودها و نقاط اتصال آنها به بدنه باتری ، عامل اصلی خمیدگی در باتری های نیکل-کادمیوم است. همچنین، مشخص شد که افزایش ضخامت الکترودها و استفاده از مواد با مدول الاستیسیته بالاتر می تواند به کاهش خمیدگی کمک کند. این یافته ها می تواند در طراحی باتری های مقاوم تر و با طول عمر بیشتر مورد استفاده قرار گیرد..

کلیدواژه ها:

نیکل _کادمیوم ، المان محدود ، خمیدگی ، الاستیسیته ، الکترود