بررسی عددی مدیریت گرمایی ترکیبی یک دسته باتری لیتیوم-یونی در حضور ‏ماده تغییر فاز دهنده و محیط متخلخل طی فرایند ذخیره و تخلیه

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران.

2 دانشگاه زنجان

doi
10.22034/jmeut.2025.63256.3456
چکیده

این مقاله به بررسی عددی مدیریت گرمایی یک دسته باتری لیتیوم-یون در حضور محیط متخلخل و مواد تغییر فاز دهنده طی فرایند ذخیره و تخلیه می‌پردازد. تأثیر تعداد سلول‌ها و اندازه کانال خنک‌کاری بر بیشینه دما، اختلاف دمای مدول‌ها و توان مورد نیاز جریان خنک‌کاری ارزیابی شده است. همچنین، کارایی روش‌های خنک‌کاری با هوا، ترکیب هوا و محیط متخلخل، و ترکیب هوا و مواد تغییر فاز دهنده مطالعه شده است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش تعداد سلول‌ها، بیشینه دما افزایش می‌یابد، اما با افزایش دبی جرمی جریان خنک‌کاری، بیشینه دما و اختلاف دمای مدول‌ها کاهش می‌یابد. با این حال، برای دبی جرمی ṁ=0.0114 kg/s و تخلخل 75/0، با افزایش تعداد سلول‌ها از 2 به 10، ضریب کارایی محیط متخلخل از 12/53 به 37/0 کاهش می‌یابد. در خنک‌کاری با ترکیب هوا و ماده ان-اکتادکان، دمای بیشینه به میزان K 4  کمتر از خنک‌کاری با هوا در محیط متخلخل و K 75/14 کمتر از خنک‌کاری تنها با هوا به‌دست آمد. در نهایت، استفاده از ماده ان-ایکوسان به‌عنوان ماده تغییر فاز دهنده برای بهبود عملکرد گرمایی و کاهش اختلاف دما پیشنهاد می‌شود.