Pasif soğutmalı batarya modül tasarımı ve termal yönetimi
Battery modul design with passive cooling and its thermal management
- Tez No: 933310
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜLENT İMAMOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Gedik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, batarya modüllerinde ısıl yönetimi sağlamak için Faz Değişim Malzemeleri (PCM) kullanımının etkisini incelemektedir. Elektrikli araçlar ve enerji depolama sistemlerinde batarya hücrelerinin verimli çalışabilmesi için sıcaklık kontrolü çok önemlidir. Yüksek sıcaklıklar, batarya verimliliğini düşürüp ömrünü kısaltabilir. PCM malzemeleri, faz değişimi sırasında ısı depolayıp serbest bırakarak batarya hücrelerinden çıkan fazla ısıyı dengeleyebilir. Bu çalışmada, 21700 tip lityum iyon batarya hücrelerinden oluşan bir modül tasarlanmış ve PCM'lerin etkinliği simüle edilmiştir. Sonuçlar, PCM kullanımının batarya sıcaklık profilini iyileştirdiğini ve bataryaların daha verimli çalışmasını sağladığını göstermektedir. PCM'ler, sıcaklık dalgalanmalarını soğurarak ederek bataryaların stabil bir sıcaklıkta çalışmasına yardımcı olur ve bu da bataryaların ömrünü uzatır. PCM tabanlı soğutma sistemleri, batarya hücrelerini aşırı ısınmadan korur ve bataryaların daha uzun süre verimli çalışmasını sağlar. Bu sistemler, düşük maliyetli ve etkili bir çözüm sunar, ayrıca bataryaların güvenliğini artırır. Gelecekte PCM malzemelerinin daha geniş alanlarda kullanılabilmesi için malzeme bilimi ve üretim teknolojilerindeki gelişmeler önemlidir. Bu bulgular, PCM tabanlı pasif soğutma sistemlerinin enerji depolama sistemlerinde önemli bir çözüm olabileceğini ve gelecekte elektrikli araçlar ve enerji depolama ünitelerinde daha yaygın bir kullanım potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. PCM malzemelerinin daha geniş bir uygulama yelpazesinde kullanılması için malzeme bilimi ve üretim teknolojilerindeki gelişmelerin önemli bir rol oynayacağı öngörülmektedir. Sonuç olarak, PCM tabanlı sistemler, batarya verimliliğini artırır, ömrünü uzatır ve güvenliği sağlar. Bu tez, PCM teknolojisinin gelecekteki batarya sistemlerinde önemli bir rol oynayabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the effectiveness of using Phase Change Materials (PCM) for thermal management in battery modules. Temperature control is crucial for the efficient operation of battery cells in electric vehicles (EVs) and energy storage systems (ESS). High temperatures can reduce battery efficiency and shorten their lifespan. PCM materials can balance excess heat generated by battery cells by storing and releasing heat during phase changes. In this study, a module consisting of 21700-type lithium-ion battery cells was designed, and the effectiveness of PCM was simulated. The results demonstrate that PCM usage improves the battery temperature profile and enables more efficient operation. By absorbing temperature fluctuations, PCM helps maintain a stable temperature, which in turn extends the lifespan of the batteries. PCM-based cooling systems protect battery cells from overheating and ensure that the batteries remain efficient for a longer period. These systems offer a low-cost and effective solution while also enhancing battery safety. The future potential for broader application of PCM materials depends on advancements in material science and manufacturing technologies. These findings suggest that PCM-based passive cooling systems could be an important solution for energy storage systems and have the potential for more widespread use in future electric vehicles and energy storage units. Developments in material science and production technologies are expected to play a significant role in expanding the use of PCM materials across various applications. In conclusion, PCM-based systems enhance battery efficiency, extend their lifespan, and improve safety. This thesis demonstrates that PCM technology could play a significant role in future battery systems.
Benzer Tezler
- Lityum-iyon batarya modüllerinin ısıl davranışının tasarım ve optimizasyon odaklı sayısal incelenmesi
Numerical investigation of the thermal behavior of lithium-ion battery modules based on design and optimization
OSMAN BEDRETTİN KARATAŞ
- Elektrikli araçlardaki süperkapasitör bankaları için ilk yatırım maliyeti tahmin yaklaşımı
An initial investment cost estimation approach for the supercapacitor banks in electric vehicles
SALİH ELDERVİŞ
- Batarya yönetim sistemi tasarımı
Battery management system design
ARDA ALTINDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
İstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Numerical analysis and experimental verification of industrial lithium-ion batteries
Endüstriyel lityum-iyon pillerin sayısal analizi ve deneysel doğrulaması
RECEP UYSAL
- Faz değiştiren malzeme ve gözenekli ortamlardan oluşan yapıiçerisindeki bataryanın ısıl performansının araştırılması
Investigation of thermal performance of battery inside the structure consisting of phase change material and porous media
SİMGE ALTAN
