بررسی توزیع دما طی تست تنش دینامیکی بر روی سطح باتری لیتیوم-یون بکار گرفته شده در یک خودروی هیبرید الکتریکی

Abstract

دو چالش بزرگ دنیای امروز آلودگی‏ هوای شهرها و نگرانی از روبه پایان نهادن سوخت‏های فسیلی است که بشر را ناگزیر به جایگزین کردن منابع تجدید ناپذیر سوخت با منابع تجدید پذیر انرژی می‏کند. در هر دو زمینه صنعت خودرو نقش قابل توجهی دارد. جهت غلبه بر چالشهای مذکور، طی دهه اخیر توسعه خودروهای الکتریکی در دستور کار صنعت خودرو بوده است. در این خودروها باتری‏های قابل شارژ لیتیوم-یون نقشی اساسی ایفا می کنند. کارآیی، ایمنی و عمر این باتریها بسیار متأثر از دمای عملکردی آنها است. در این پژوهش به کمک داده های تجربی یک سلول باتری لیتیوم-یون منشوری با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت به صورت مدل دو پتانسیلی و زیر مدل NTGK شبیه سازی می‌گردد و تغییرات زمانی ولتاژ و دمای ماکزیمم سلول به همراه توزیع دما طی چهار نرخ دشارژ ثابت C 2، C 3، C 7 و C 9 و نیز طی پروفیل دشارژ متغیر با زمان تست تنش دینامیکی (تست ویژه باتری خودروی هیبریدی) در بازه‌های مختلف ارائه و مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج حاصل از شبیه سازی بیان گر آن است که دماهای بالایی نظیر 45 درجه سانتیگراد نیز در طی تست تنش دینامیکی تجربه می‌شود. چنین دمایی علاوه بر اینکه می‌تواند منجر به فرسودگی سریع باتری شود، می‌تواند مخاطره آفرین نیز باشد.