Lithium-ion batteries are widely used in the electronics industry to store electrical energy. One of the challenges with these batteries is that they heat up during operation, which can damage the battery. For this reason, this paper simulates the cooling process of a plate-type (BTP) lithium-ion battery pack. To control the temperature of the battery (T-B), a laminar air flow and a phase change material (PCM) are used. The PCM is placed in a heat sink around the battery. This evaluation is performed temporarily for four different dimensions of the PCM pack. The hot outlet of this system is used to provide the thermal energy required for a small residential building (THE) at a mild temperature. The BTP was also simulated using COMSOL. The results show that the use of larger heat sinks can increase the maximum (MAX) and average (AVE) temperature of the battery. The minimum T-B occurs at different times for the smaller PCM heat sinks. Also, when using a heatsink with a larger PCM volume, it takes longer for the PCM to fully solidify. A BTP with 5 or 50 battery cells can provide up to 3% or 30% of the THE required for the building.
Lityum iyon piller, elektronik endüstrisinde elektrik enerjisini depolamak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu pillerin zorluklarından biri, çalışma sırasında pile zarar verebilecek şekilde ısınmalarıdır. Bu sorundan dolayı, bu yazıda plaka tipi lityum iyon pil takımının (BTP) soğutma süreci simüle edilmiştir. Pilin (T-B) sıcaklığını kontrol etmek için laminer hava akımı ve faz değiştirme malzemesi (PCM) kullanılır. PCM, pilin etrafındaki bir soğutucunun içine yerleştirilmiştir. Mevcut değerlendirme, PCM paketinin dört farklı boyutu için geçici olarak yapılır. Bu sistemin çıkış sıcaklığı, ılıman bir sıcaklıkta küçük bir konut binası için gerekli olan termal enerjiyi (THE) sağlamak için kullanılır. BTP ayrıca COMSOL kullanılarak simüle edilmiştir. Sonuçlar, daha büyük soğutucu pillerin kullanımının pilin maksimum (MAX) ve ortalama (AVE) sıcaklıklarını artırabileceğini gösterdi. Minimum T-B, daha küçük PCM soğutucusunda farklı zamanlarda meydana gelir. Ayrıca, daha büyük PCM hacmine sahip bir soğutucu kullanmak, PCM'nin tamamen katılaşması için daha uzun sürer. 5 ve 50 pil hücreli bir BTP, binanın ihtiyaç duyduğu THE'nin sırasıyla %3'ünü ve %30'unu sağlayabilir.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Mechanical Engineering |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Publication Date | December 30, 2022 |
Submission Date | April 20, 2022 |
Acceptance Date | June 29, 2022 |
Published in Issue | Year 2022 Volume: 10 Issue: 4 |