Faz değiştiren madde bazlı termal pil kutusu tasarımı
Design of a phase change material based thermal battery box
- Tez No: 1019787
- Danışmanlar: PROF. DR. YELİZ KONUKLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Faz değiştiren madde, Li-ion pil, termal enerji depolama, gizli ısı, pasif soğutma, Phase change material, Li-ion battery, thermal energy storage, latent heat, passive cooling
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Enerji Bilim ve Teknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, 18650 tip li-ion pillerin taşıma ve depolama süreçlerinde güvenli çalışma sıcaklığı aralığında tutulmasını sağlamak amacıyla faz değiştiren madde (FDM) bazlı bir termal pil kutusunun geliştirilmesi ve performansının değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Li-ion piller; yüksek enerji yoğunluğu ve uzun çevrim ömrü gibi avantajlarına rağmen, sıcaklık değişimlerine karşı oldukça hassastır. Uygun sıcaklık aralığının dışına çıkılması, pil performansında düşüşe, kapasite kaybına ve güvenlik risklerine yol açabilmektedir. Çalışma kapsamında, pillerin güvenli sıcaklık aralığında tutulmasını sağlayacak uygun FDM'lerin belirlenmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla çeşitli FDM'ler seçilmiş ve bu malzemelerin erime-donma davranışları, termal analizler yapılarak incelenmiştir. Bunun yanı sıra 18650 tip 4 adet li-ion pillerin konulabileceği bir pil kutusu tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan pil kutusu, 3D yazıcı kullanılarak üretilmiş ve belirlenen FDM ile doldurularak fonksiyonel hale getirilmiştir. Sonuç olarak; FDM bazlı termal pil kutusunun, pillerin güvenli sıcaklık aralığında kalma süresini uzattığını göstermiştir. Bu sayede pillerin kapasite kayıplarının azaltılması ve taşıma-depolama süreçlerinde güvenliğin artırılması mümkün olmuştur. Geliştirilen sistemin; batarya lojistiği, depolama ve enerji sektörlerinde uygulanabilir olduğu ve pasif termal yönetim alanında pratik ve ekonomik bir çözüm sunduğu sonucuna varılmıştır.
Özet (Çeviri)
This study aimed to develop a phase-change-material (PCM)-based thermal battery box and evaluate its performance to keep 18650-type Li-ion batteries within a safe operating temperature range during transportation and storage. Although Li-ion batteries offer advantages such as high energy density and long cycle life, they are highly sensitive to changes in temperature. Exceeding the appropriate temperature range can decrease battery performance, cause capacity loss, and increase safety risks. Within the scope of this study, suitable PCMs capable of maintaining the batteries within a safe temperature range were determined. To this end, various PCMs were selected and their melting–freezing behaviours were examined through thermal analyses. In addition, a battery box design capable of holding four 18650-type Li-ion batteries was developed. The designed battery box was manufactured using a 3D printer and made functional by filling it with the selected PCM. The results showed that the PCM-based thermal battery box extended the duration for which the batteries remained within the safe temperature range. Thus, it became possible to reduce capacity losses and increase safety during the transportation and storage processes. It was concluded that the developed system is applicable in the battery logistics, storage, and energy sectors and provides a practical and economical solution in the field of passive thermal management.
Benzer Tezler
- Lityum-iyon bataryaların ısıl yönetimi için şekilce kararlı kompozit faz değiştiren malzemelerin tasarımı ve performansının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the design and performance of shaped-stable composite phase-change materials for the thermal management of lithium-ion batteries
AŞKIN YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
EnerjiYalova ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SELÇUK MERT
- Fonksiyonelleştirilen yüksek iç fazlı emülsiyon polimer/faz değiştiren malzeme kompozitlerinin termal enerji depolama performanslarının araştırılması
Investigation of thermal energy storage performances of functionalized high internal phase emulsion polymer/phase change material composites
GÜLŞAH ÖNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
KimyaTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA KAHRAMAN DÖĞÜŞCÜ
- Telekomünikasyon baz istasyonlarının iklimlendirilmesinde gizli ısı depolama uygulaması
Latent heat storage application for climatization of telecommunication base stations
ENDER UZ
- Bazı yağ asitleri ve ötektik karışımlarının enerji depolayıcı madde olarak kullanılabilirliğinin incelenmesi
Investigation of useability of some fatty acids and eutectic mixtures as energy storage material
AHMET SARI
- Fotovoltaik panellerin hava ve faz değiştiren madde destekli soğutulması
Airflow and phase change material assisted cooling of photovoltaic panels
OĞUZ KAAN YAĞCI
Doktora
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METE AVCI