Geri Dön

Lityum iyon pillerin termal davranışının çok ölçekli çok boyutlu batarya modeli ile incelenmesi

Investigation of thermal behavior of lithium-ion batteries with multi-scale multidimensional battery model

  1. Tez No: 852889
  2. Yazar: BURCU ÇANAK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN DEMİRAL, DOÇ. DR. UĞUR MORALI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 61

Özet

Bu çalışmada şarj edilebilir bir ICR 26650 LiCoO2 pilinin deşarj parametrelerinin maksimum pil sıcaklığı ve sıcaklık dağılımı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Deşarj parametreleri olarak C-Hızı, ısı transfer katsayısı ve ortam sıcaklığı seçilmiştir. C-hızı için 1 C, 2 C, 3 C ve 4 C seviyeleri, ısı transfer katsayısı için 5 Wm-2 K-1, 10 Wm-2 K-1, 15 Wm-2 K-1 ve 20 Wm-2 K-1 seviyeleri ve son olarak ortam sıcaklığı için 298 K, 303 K, 308 K ve 313 K seviyeleri belirlenmiştir. Belirlenen faktör ve seviyeleri Taguchi deney tasarım yöntemi ile optimize edilmiştir. ANSYS Fluent simülasyon çalışmaları L16 (43) ortogonal dizilişe göre gerçekleştirilmiştir. Maksimum pil sıcaklığı üzerinde C-hızı en etkili faktördür. Maksimum pil sıcaklığı üzerinde C-hızı ve ortam sıcaklığının, ısı transfer katsayısına göre istatistiksel olarak daha büyük bir etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. 1 C-hızı, 10 Wm-2 K-1 ve 298 K seviyelerinde maksimum pil sıcaklığının minimum olduğu elde edilmiştir. C-hızı ve ortam sıcaklığı faktörleri ile Tmax cevap değişkeni arasında %95 güven aralığına göre istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki olduğu belirlenmiştir. Sıcaklık dağılımı üzerinde ısı transfer katsayısı en etkili faktördür. Sıcaklık dağılımı üzerinde C-Hızı ve ısı transfer katsayısı, ortam sıcaklığına göre daha etkili fakrtörler olduğu belirlenmiştir. 1 C-hızı, 20 Wm-2 K-1 ve 318 K seviyelerinde sıcaklık dağılımının minimum olduğu elde edilmiştir. Isı transfer katsayısı, C-Hızı ve Ortam Sıcaklığı faktörleri ile ΔTmax için cevap değişkenleri %95 güven aralığına göre istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar lityum-iyon pillerinin termal yönetiminde kullanılabilir.

Özet (Çeviri)

In this study, the effects of discharge parameters on maximum battery temperature and temperature distribution of a rechargeable ICR 26650 LiCoO2 battery were investigated. C-rate, heat transfer coefficient and ambient temperature were selected as discharge parameters. For C-rate, 1 C, 2 C, 3 C and 4 C levels, for heat transfer coefficient 5 Wm-2 K-1, 10 Wm-2 K-1, 15 Wm-2 K-1 and 20 Wm-2 K-1 levels and finally for ambient temperature 298 K, 303 K, 308 K and 313 K levels were determined. The determined factors and levels were optimized by Taguchi design of experiments method. ANSYS Fluent simulation studies were performed according to the L16 (43) orthogonal array. C-rate is the most effective factor on maximum battery temperature. It is determined that C-rate and ambient temperature have a statistically greater effect on the maximum battery temperature than the heat transfer coefficient. At 1% C-rate, 10 Wm-2 K-1 and 298 K levels, the maximum battery temperature was found to be minimum. It was determined that there is a statistically significant relationship between the C-rate and ambient temperature factors and the Tmax response variable according to the 95% confidence interval. Heat transfer coefficient is the most effective factor on temperature distribution. C-rate and heat transfer coefficient are more effective factors on temperature distribution than ambient temperature. At 1 C-rate, 20 Wm-2 K-1 and 318 K levels, the temperature distribution was found to be minimum. It was determined that there is a statistically significant relationship between the heat transfer coefficient, C-rate and ambient temperature factors and the response variables for ΔTmax according to the 95% confidence interval. The results obtained from this study can be used in the thermal management of lithium-ion batteries.

Benzer Tezler

  1. Thermal modeling of lithium ion batteries

    Lityum iyon pillerin ısıl modellemesi

    EMRE GÜMÜŞSU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Makine MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR EKİCİ

  2. Physics based modeling of lithium-ion batteries for electrified vehicle simulations

    Elektrikli araç simulasyonu için lityum-iyon bataryanın fiziksel modellenmesi

    ECE KURT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Mekatronik MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TUĞÇE YÜKSEL BEDİZ

  3. Predicting thermal behavior of Li-ion batteries in electric cars

    Elektrikli otomobillerdeki Li-ion bataryaların termal davranışının tahmin edilmesi

    BERNARDO JOSE AZUAJE BERBECI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtılım Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HULUSİ BÜLENT ERTAN

  4. Thermal behavior of lithium-ion batteries under normal and abuse operating conditions

    Lityum iyon pillerin olağan ve olağan dışı çalışma şartlarındaki ısıl davranışı

    TANILAY ÖZDEMİR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZGÜR EKİCİ

    PROF. DR. MURAT KÖKSAL

  5. Designing a thermal management system for lithium-ion batterypacks used in electrical vehicles

    Elektrikli araçlarda kullanılan lityum iyon akü paketleri için termal yönetim sistemi tasarımı

    MOHAMMAD ALIPOUR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    EnerjiKoç Üniversitesi

    Kimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEDA KIZILEL