Lityum iyon pillerin termal davranışının çok ölçekli çok boyutlu batarya modeli ile incelenmesi

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.