Fiziksel Değişimlerin Li-ion Batarya Üzerine Etkilerinin İncelenmesi

Authors : Ömer Cihan KIVANÇ

Pages : 235-241

View : 20 | Download : 14

Publication Date : 2019-08-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Batarya teknolojilerindeki ilerlemeler ile birlikte li-ion bataryaların ağırlık, hacim başına depoladıkları enerji miktarı artmakta ve kontrol sistemlerinde önemli gelişmeler meydana gelmektedir. Bunun yanında li-ion batarya fiyatlarının düşmesi ile elektrikli araçlardan kullanıcı elektroniğine kadar birçok alanda li-ion bataryaların kullanım oranının arttığı görülmektedir. Ancak bu bataryaların yüksek performanslı kullanımı için sağlık, doluluk durumlarının sürekli takibi ve denetlenmesi gerekmektedir. Bu denetleme yaygın olarak hücrelerin gerilim, akım ve sıcaklık değerini kullanarak yapılmaktadır. Buna karşılık bataryanın güvenlik durumunun takibinde hücrelerin şişmesi ve fiziksel yıpranmalarında bir fonksiyon girdisi olarak kullanılması gerekmektedir. Özellikle taşınabilir telefon, bilgisayar gibi cihazlarda kullanıcının doğrudan bataryaya temas etmesi güvenlik problemi yaratmaktadır. Kullanıcıların sahip olduğu farklı şarj cihazları kullanma, hızlı şarj ve şarj esnasında kullanım alışkanlıkları sebebiyle bu güvenlik problemleri artmaktadır. Ayrıca elektrikli araçlarda seri/paralel paketlenen hücreler şişerek komşu hücreler üzerindeki basıncı arttırmaktadır. Yapılan çalışmada gerinime bağlı değişimlerin gözlemlenmesi ve etkilerinin incelenmesi amacıyla yüksek hassasiyetli gerinim, sıcaklık sensörü ve Z-Wave haberleşme modülüne sahip bir sistem tasarlanmıştır. Pazarda yaygın olarak kullanılan bir taşınabilir telefonun bataryası üzerinde yaşlandırma testleri yapılmış ve 4.58 mm şişme sağlanmıştır. Fiziksel değişime maruz kalmış batarya ile yeni bataryanın davranışları aynı şarj/deşarj döngülerine tabi tutularak şişmenin etkileri sunulmuştur. Yapılan ölçümler ile sıcaklık, şişme miktarı, açık devre gerilimi ve şarj/deşarj süresinin değişim miktarları detaylıca belirtilmiştir. Şişmeye maruz kalmış bataryanın şarj ve deşarj sırasında şişme miktarının değişimi ile yüzeyde ortaya çıkan yüksek sıcaklıklar sebebiyle kullanıcı için tehlikelerin ortaya çıktığı gösterilmiştir. Bu durum taşınabilir telefonlar ve bilgisayarlarda bir güvenlik faktörü olarak şişmeninde sürekli takip edilmesi gerekliliğini ortaya çıkarmaktadır.
Keywords : Li ion batarya, Batarya şişmesi, güvenlik durumu, sağlık durumu