Lityum iyon pillerin faz değişim maddesi ile ısıl yönetiminde kanat kullanımının sayısal incelenmesi

Authors : Göker TÜRKAKAR, İsmail HOŞ

Pages : 1105-1116

Doi:10.17341/gazimmfd.762563

View : 20 | Download : 13

Publication Date : 2022-10-07

Article Type : Research Paper

Abstract :Pil sistemleri için en önemli sorunlar pil sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutulabilmek ve pildeki sıcaklık dağılımını mümkün olduğunca homojen hale getirebilmektir. Bu yüzden, yüksek miktarda gizli ısı depolamasıyla pasif soğutma sistemlerinde umut vadeden yöntemler arasında olan Faz Değişim Malzemelerinden, FDM, yararlanılmıştır. FDM bölgesinde yalnızca ısı iletimi; ayrıca, ısı iletim ile doğal taşınımın da hesaba katılıp ANSYS/FLUENT yazılımı vasıtasıyla, pildeki ortalama sıcaklık ve sıcaklık dağılımı farklı parametreler için sayısal yöntem kullanılarak incelenmiştir. Bahsedilen parametreler FDM içerisine konulan kanat sayısı, FDM tipi ve pildeki ısı üretimi değeridir (Lityum iyon 26650, LiFePO4/C 2C ve 3C deşarja tekabül eden 1,43 W ve 2,75 W). FDM içerisine yerleştirilen kanatlar pili istenilen çalışma sıcaklığı aralığında tutmada ve pilde düzgün dağılımlı sıcaklık sağlamada etkili olduğu anlaşılmış olup, en iyi sonuç 12 kanat yerleştirildiği durum için elde edilmiştir. 2,75 W ısıl yük için, 12 adet kanat kullanımı sayesinde pildeki ortalama sıcaklık 6000 s sonunda yaklaşık 15°C düşmüştür. Pildeki ısı üretiminin 1,43 W olduğu durumda; 5000. s’de kanatsız geometri için pilin alt ve üst yüzeyleri arasındaki sıcaklık farkı 5,9°C iken, 12 kanat kullanımı durumunda ise sıcaklık farkı 1,9°C’ye düşmüştür.
Keywords : Lityum iyon pillerde pasif soğutma, Faz değişim malzemelerinde ergime, Fluent ısıl analiz, FDMlerde doğal taşınım etkisi, Elektrikli ve hibrit elektrikli araçlar