مطالعه تجربی ترکیب روش‌های خنک‌سازی هوا و ترموالکتریک برای افزایش زمان کارکرد و کاهش دمای باتری لیتیوم یونی

Abstract

باتری‌های شارژی نقش جدانشدنی در زندگی امروزی دارند. نگهداری و افزایش طول عمر آنها از چالش‌های بشر بوده است. در این مقاله با بررسی و ترکیب روش خنک‌سازی با هوا و ماژول‌های ترموالکتریک سعی در انتقال بهتر حرارت باتری برای کاهش دمای سطح آن شده است. تاثیر دما و نرخ تخلیه‌های متفاوت در این مقاله بررسی شده است. مجموعه باتری ساخته شده از جنس بلوک آلومینیومی به ابعاد 6*10*30 سانتیمتر بوده است. تعداد 48 عدد سلول باتری لیتیوم یونی بر روی آن قرار داده شده است. نحوه‌ی قرارگیری این سلول‌ها به شکل 4 ردیف 12 تایی بوده است. با توجه به ظرفیت 2200 میلی آمپر ساعتی و ولتاژ 7/3 ولتی، حداکثر توان مجموعه 390 وات بیان شده است. فن در فاصله 60 سانتیمتری از مجموعه قرار گرفته است. سرعت برخورد باد با مجموعه، برابر2/1 متر بر ثانیه بوده است. در حالت استفاده از فن و ماژول ترموالکتریک مدت زمان کارکرد مجموعه 1/17 درصد نسبت به حالت بدون استفاده از فن و ماژول ترموالکتریک افزایش داشته است و از 1900 ثانیه به 2300 ثانیه رسیده است. دمای سطح مجموعه در حالت استفاده همزمان از فن و ماژول 2 درجه کاهش پیدا کرده است. میزان انتقال حرارت بوسیله سیستم خنک‌کاری فن و ماژول ترموالکتریک 2/15 درصد نسبت به حالت بدون فن و ماژول بهبود پیدا کرده است. عدد ناسلت در حالت ترکیبی نسبت به حالت پایه 2/14 درصد رشد پیدا کرده است. با مقایسه نتایج آزمایشات، مناسب بودن این روش خنک‌سازی در جهت انتقال حرارت بهتر مجموعه تایید شده است.

Keywords

• باتری لیتیوم یونی
• عدد ناسلت
• جریان هوای اجباری
• خنک سازی
• ترموالکتریک