Hibrit/elektrikli araçlarda kullanılan lityum bataryaların ısıl yönetimi için nano-kompozit faz değiştiren maddelerin geliştirilmesi

Ulaşım kaynaklı CO2 emisyonları dünyada toplamın %26'sını, ülkemizde %17'sini oluşturmaktadır. 2020'ye kadar ulaşımda hibrit/elektrikli araçların (HEA/EA) %20'ye çıkmasıyla, araçlardan kaynaklı emisyonların >%5,2 ve küresel CO2 emisyonun da %1,3-3'lük azalması beklenmektedir. HEA/EA'ın yaygınlaşması için kabul edilebilir menzili, rekabet edebilir hacim, ağırlık ve maliyette sağlayabilen güvenli bir depolama sistemi mevcut değildir. Bu kısıtları aşmak için önerilen sistemlerinin başında gelen Lityum temelli pillerin depolama kapasitesinin ve ömrünün korunması için çalışma sıcaklığının 20-55°C arasında olması gerekmektedir. Bu sıcaklığın üstünde pil kapasitesi dramatik şekilde düşmekte ve daha yüksek sıcaklıklarda patlamayla sonuçlanan bir ısıl kararsızlık görülmektedir. Bu çalışmada Lityum iyon pillerin ısıl yönetimi için faz değiştiren madde (FDM) nano-kompozit içeren bir prototip geliştirilmiştir. Şehir içi çevrim uygulamalarına göre farklı ortam sıcaklıklarında yapılan denemelerde FDM'siz batarya bloğunun sıcaklığının dış ortam 30°C'lerdeyken bile 80°C ye ulaştığı, geliştirilen %10 nanomagnetit-parafin içeren prototiple 40°C'lik farkla güvenli sıcaklık aralığında kalındığı görülmüştür. Bu durum bataryanın hem güvenli kullanılabilmesini hem de batarya bloğu içinde homojen sıcaklık dağılımı ile daha uzun ömürlü olmasını sağlamaktadır.