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
- Tez No: 852889
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN DEMİRAL, DOÇ. DR. UĞUR MORALI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
- 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
- Thermal modeling of lithium ion batteries
Lityum iyon pillerin ısıl modellemesi
EMRE GÜMÜŞSU
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR EKİCİ
- 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
2022
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞÇE YÜKSEL BEDİZ
- 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
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtılım ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HULUSİ BÜLENT ERTAN
- 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
2022
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR EKİCİ
PROF. DR. MURAT KÖKSAL
- 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
2019
EnerjiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA KIZILEL