شبیه‌سازی الکتروشیمیایی-حرارتی سلول باتری‌ لیتیوم-یون خودروی الکتریکی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

2 دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

doi
10.22067/fum-mech.v31i2.85936
چکیده

امروزه مشکلاتی مانند تولید آلاینده­ها و کاهش منابع فسیلی از جمله مشکلات اصلی جهانی شده است. تعداد زیاد خودرو­‌هایی که از سوخت­های هیدروکربنی استفاده می­کنند اصلی‌ترین عامل بروز این مشکلات است. استفاده از خودرو­های الکتریکی یک راه‌حل مناسب محسوب می­شود.یکی از مهم­ترین مؤلفه‌ها برای باتری خودروهای الکتریکی محاسبۀ میزان سطح شارژ آن است. در این مقاله یک تک‌سلول باتری لیتیومی منشوری حین چرخۀ تخلیه به روش الکتروشیمیایی-حرارتی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی سه‌بعدی شبیه‌سازی‌شده است. ابتدا نتایج شبیه­ سازی با نتایج آزمایشگاهی ولتاژ و دما اعتبار­سنجی شده است. سپس نتایج توزیع پتانسیل الکتریکی در جمع‌کننده جریان، سطح شارژ، غلظت یون لیتیوم در الکترود، توزیع دما و حرارت­های تولیدشده در باتری آورده شده است.