Farklı kanat yapılarına ve faz değiştiren malzemeye sahip bataryaların ısıl performanslarının deneysel olarak incelenmesi

Batarya günlük hayatımızda birçok alanda kullanılmaktadır. Özellikle taşınabilir cihazlarda, savunma sanayinde medikal cihazlarda son zamanlarda ise araçlarda tercih edilmektedir. Bataryaların güç yoğunluğu, ömrü, maliyeti gibi faktörleri kullanım alanlarına göre seçme fırsatı sunulsa da her bir pil çeşidi için ısıl yönetimi yapılmalıdır. Isıl yönetimi sayesine batarya ömrü, ısıl bozunma patlama ve yanma riskleri de önüne geçilebilmektedir. Bu tez çalışmasında bataryaların farklı çalışma koşullarında ısıl performansları deneysel olarak incelenecektir. İlk olarak herhangi bir uygulama yapılmadan batarya grubunun ve tekli pilin ısıl performansı belirlenerek pillerin sıcaklık profilleri ortaya çıkarılacaktır. Bu aşamada bataryanın hangi bölgelerinin daha çok ısındığı tespit edilerek bu soruna çözüm olarak ısıl uygulama belirlenecektir. Bataryanın sıcaklık profili belirlendikten sonra birinci katmanda belirli bir kalınlıkta faz değiştiren malzeme, ikinci katmanda ise farklı tiplerde kanatçıklar kullanılarak deney odaları oluşturulacaktır. Bataryalara farklı akımlarda şarj ve deşarj durumlarında ilk önce hava akışının olmadığı durumlarda bataryaların ısıl performansları tespit edilecektir. Daha sonra hava kanalında belirli hava hızlarında deneyler yapılarak bataryaların ısıl performansları belirlenecektir. Bu tez çalışmasında bataryaların yüzey sıcaklığı, faz değiştiren malzeme sıcaklığı, giren ve çıkan havanın sıcaklıkları, ortam sıcaklığı, deney odasındaki basınç düşüşü ölçülecektir. Elde edilen sonuçlar her bir farklı kanatçıklı deney odaları için ve kanatçık ve faz değiştiren malzeme olmadığı durumlarla kıyaslanarak yorumlanacak ve sonuçlar irdelenecektir. Ayrıca literatürde benzer çalışmalarla ile tez çalışmasından elde edilen deneysel sonuçlar karşılaştırılacak deney odasına uygulanan faz değiştiren malzeme ve kanatçıkların ısıl yönetime etkisi ortaya çıkarılacaktır. Ayrıca hava akışının olduğu deneylerde Nusselt korelasyonları çıkarılacak ve literatüre sunulacaktır. Son olarak ise batarya grupların yalı haldeki ısı geçişi ve basınç düşüşü ile faz değiştiren malzeme ve kanatçıklı geometriler oluşturuldukları deneylerdeki ısı geçişi basınç düşüşü kullanılarak ısıl verim hesabı yapılacak ve uygulan bu ısıl yöntemin performansı belirlenecektir.