An experimental study on Li-Ion battery performance for second life applications after degradation
Bozunma sonrası ikinci yaşam uygulamaları için Li-Ion pil performansı üzerine deneysel bir çalışma
- Tez No: 929993
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKTÜRK POYRAZOĞLU, DR. HAMZA AHMED MOUSA MAKHAMREH HAMZA AHMED MOUSA MAKHAMREH
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Bu tez, lityum-iyon bataryalarının/hücrelerinin ikinci yaşam çerçevesi potansiyelini, invaziv olmayan yaklaşımlar ve SoH modellemesine odaklanarak incelemektedir. Çalışma, bataryaların birinci yaşamına ilişkin bir analizle başlamış, üretim süreçleri ve ikinci yaşam uygulamaları için uygunluklarını belirleyen faktörleri ele almıştır. Batarya düzenekleri, kalıcı bağlantılı sistemler (ör. lazer kaynaklı veya ultrasonik kaynaklı) ve kalıcı olmayan sistemler (ör. cıvatalı bağlantılar veya hücre yatağı ile mekanik olarak sabitlenmiş yapılar) olmak üzere iki gruba ayrılmıştır. Kalıcı olmayan düzenekler, ikinci yaşam uygulamaları için en uygun seçenek olarak belirlenmiş ve ikinci yaşam çerçevesinin temelini oluşturmuştur. Bu çerçeveyi desteklemek amacıyla, iki farklı SoH tahmin yöntemi geliştir-ilerek doğrulanmıştır. İlki, çevrim koşulları, şarj oranları ve DoD gibi etkenleri dikkate alan ayrıntılı bir model; ikincisi ise DCIR(\%) değişimi ile çevrim sayısına odaklanan daha basit bir modeldir. Her iki model de güvenilir SoH tahminleri sunarak, kalıcı bağlantılar olmadan hücrelerin etkili bir şekilde ayrıştırılması ve yeniden kullanılması süreçlerini kolaylaştırmıştır. Ayrıntılı model, hücre yaşlanmasına dair daha fazla içgörü sağlarken; basit model, daha düşük test gereksinimleriyle pratik avantajlar sunarak ölçeklenebilir ikinci yaşam uygulamaları için uygun bir seçenek olmuştur. Bu modellerin farklı koşullarda doğrulanmasıyla, çalışma, invaziv olmayan tahmin araçları ve ölçeklenebilir çözümler sunarak batarya yeniden kullanımı için ikinci yaşam metodolojilerine katkıda bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the second-life framework potential of lithium-ion cells, emphasizing non-invasive approaches and state of health State of Health (SoH) modeling. The study begins with an analysis of the first life of batteries, covering manufacturing processes and the factors that determine their readiness for second-life applications. Battery assemblies are categorized into two groups: permanently connected systems, such as laser-welded or ultrasonically bonded, and non-permanent systems, such as bolted connections or mechanically secured cell beds. Non-permanent assemblies are identified as the most suitable for second-life applications, forming the foundation of a secondlife framework. To support this framework, efficient SoH estimation methods are developed and validated. Two models are proposed: a detailed model incorporating cycling conditions, charge rates, and depth of discharge Depth of Discharge (DoD), and a simpler model focusing on changes in DC internal resistance Direct Current Internal Resistance (DCIR)(%) value and cycle count. Both models demonstrate reliable SoH predictions, facilitating the effective sorting and reuse of cells without permanent interconnections. While the detailed model provides greater insights into cell aging, the simpler model offers practical advantages with lower testing requirements, making it suitable for scalable second-life applications. By validating these models under varied conditions, the study contributes to second-life methodologies by presenting adaptable, non-invasive estimation tools and scalable solutions for battery reuse.
Benzer Tezler
- 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
- Li-iyon batarya modelinin en uygunlaştırılması ve batarya bozunumunun incelenmesine katkılar
Contributions to optimization of Li-ion battery models and analysis of battery degradation
HAKAN İNCESU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA AHMET KOCABAŞ
- Lityum iyon bataryaların şarj yönetim sisteminin kesir dereceli model yapısı kullanılarak geliştirilmesi
Development of charge management system of lithium-ion battery with using fractional order model structure
EMRE BALKIŞ
Doktora
Türkçe
2024
Mekatronik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EKREM DÜVEN
- Recovery of transition metals from orthodontic waste and designing composites as negative electrode active materials for lithium ion battery
Ortodontik atıktan geçiş metallerinin geri kazanılması ve kompozitlerin lityum iyon pil için negatif elektrot aktif materyaller olarak tasarlanması
MUHAMMAD HUMZA ASHRAF
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilim ve Teknolojiİstanbul Medipol ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği ve Biyoenformatik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLLUR DENİZ KARAHAN
- Thermal runaway prediction in li-ion batteries using machine learning techniques
Li-ion bataryalarda makine öğrenmesi teknikleri kullanarak ısıl kaçak tahmini
ENES FURKAN ÖRS
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NADİR JAVANİ