مطالعهی عددی سیستم مدیریت حرارتی باتریهای لیتیم-یون با رویکرد بررسی تاثیر آرایش محفظه PCM دربرگیرنده سلول باتری

  • سال انتشار: 1397
  • محل انتشار: اولین همایش بین المللی قوای محرکه نوین (با محوریت خودروهای برقی)
  • کد COI اختصاصی: MPTCONF01_055
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 449
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

مجتبی صفدری

دانشجوی کارشناسی ارشد، سیستمهای انرژی، دانشگاه علم و صنعت ایران

روح اله احمدی

استادیار، فناوری نوین، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

صادق صادق زاده

استادیار، فناوری نوین، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران

چکیده

استفاده از باتری های لیتیم-یون در صنعت خودروهای الکتریکی، به دلیل چگالی انرژی بالای آنها به سرعت در حال رشد است اما این باتریها همچنان در دماهای بالا آسیبپذیر هستند و خطرات پر ریسک فرار حرارتی همچنان دامن گیر آنها است. مطالعات اخیر نشان داده است که یکی از بهترین روشها جهت مدیریت حرارتی این باتری ها، بکار بردن روش غیرفعال و استفاده از مواد تغییر فاز دهنده است. هنگامیکه این روش، با روش خنک کاری فعال (هوا خنک) ترکیب میشود اثرات سیستم خنک کاری چشمگیرتر میشوند. ماده تغییر فاز دهندهای که باتری را دربر میگیرد ازنظر هندسی میتواند اشکال مختلفی داشته باشد که هرکدام به دلیل ویژگی های هندسی خود میتوانند اثرات مختلفی را روی سیستم خنک کاری داشته باشند. در این مطالعه هندسه های مختلفی از محفظه های نگهدارنده مواد تغییر فاز دهنده (PCM) که همگی دارای حجم یکسانی هستند، در نظر گرفته شد. در همین راستا سه بسته باتری شامل 12 واحد باتری PCM (PEG-1000 ) – (Sony 18650)، با محفظه های مربعی، شش ضلعی و دایرهای، در دو سیکل حرارتی مختلف -3C)استراحت-(2C و -2C)استراحت-(2C، در یک سیستم شامل خنک کاری فعال (هوا خنک) و غیرفعال (PCM) مورد آزمایش قرار گرفتند و رفتار حرارتی آنها بررسی شد. مطالعات نشان داد که محفظه شش ضلعی با اختلاف ناچیزی عملکردی شبیه محفظه دایره ای دارد. همچنین در بررسی ها مشخص شد تا زمانی که تمامی PCM موجود در سیستم ذوب نشده است، محفظه دایرهای عملکرد بهتری را ازنظر پایین نگهداشتن دمای حداکثری باتری از خود نشان میدهد. اما زمانی که کسر مایع در سیستم به 1 میرسد برتری محفظه دایرهای جای خود را به محفظه مربعی میدهد. برخلاف اینکه محفظه دایره ای سطح خارجی بیشتری را ارائه میدهد و پیشبینی میشود ازنظر خنک کاری فعال، عملکرد بهتری را داشته باشد، محفظه مربعی با توزیع متناسب فضای عبوری حریان هوا در کل فضای بسته باعث میشود انتقال حرارت بین PCM و باتری با جریان هوای عبوری به حداکثر خود برسد و دمای باتری کاهش بیشتری را نسبت به محفظه های دایره ای و شش ضلعی داشته باشد.

کلیدواژه ها

لیتیم-یون، باتری، ماده تغییر فاز دهنده، مدیریت حرارتی، فعال، غیرفعال

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.