Zorlanmış ve Doğal Taşınımda Farklı Batarya Kutularında Bulunan Bir Lityum İyon Pilin Isıl Performansının İncelenmesi


Gökaslan M. Y.

7. Internatıonal Harran Congress on Scıentıfıc Research, Şanlıurfa, Türkiye, 19 - 21 Ekim 2025, ss.534-542, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Şanlıurfa
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.534-542
  • Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Günümüzde enerji depolamada lityum bataryalar tercih edilmektedir. Lityum iyon bataryaları kullanırken dikkat edilmesi gereken en önemli hususlardan biri bataryanın çalışma sıcaklığıdır. Lityum iyon piller şarj ve deşarj esnasında elektrokimyasal tepkimeler sonucunda ısı açığa çıkarmaktadır. Bu açığa çıkan ısı pilin sıcaklığını arttırmaktadır. Bataryaların farklı çalışma sıcaklıklarında farklı pil performansları sergilemekte ve kimyasal yapıları etkilenmektedir. Bu çalışmada, lityum iyon pilin farklı malzemede ve hava boşluklarında batarya kutusunun içerisine yerleştirilmesi durumunda zorlanmış ve doğal taşınım şartlarında ısıl performansı deneysel olarak incelenmiştir. Batarya kutusu PLA (Polilaktit asit) ve bakır malzemeden olmak üzere 1.5 mm ve 3 mm olmak üzere iki farklı hava boşluğunda deneyler yapılmıştır. Üç farklı (2C, 3C ve 4C) deşarj oranlarında pil test edilmiş ve pilin sıcaklık değişimi incelenmiştir. Batarya kutusundaki boşluk miktarı azaldıkça pil yüzeyindeki sıcaklık daha çok artmaktadır. Boşluk miktarı arttıkça aynı malzeme cinsine bakıldığında pilin yüzey sıcaklığı daha düşük seviyededir. PLA malzemesinin ısı iletim katsayısı bakır malzemesine göre oldukça düşüktür. Batarya kutusu malzemesinin ısı iletim katsayısının yüksek olması pilde üretilen ısıyı ortama atmak için daha iyi olduğu görülmüştür. Ayrıca bu çalışmada hem fanlı hem de fansız durumlarda batarya ısıl davranışı incelenmiştir. Doğal taşınımda batarya kutusunun malzemesi önemli olup, deşarj oranın bağlı olarak bakır malzemeden yapılmış kutuda, PLA göre pil sıcaklığı 8 ℃’de daha düşüktür. Batarya kutusunun içinde hava akışının olduğu durumlarda ise batarya kutu malzemesinin tipinin pil sıcaklığında önemli bir etkisinin olmadığı gözlemlenmiştir. Zorlanmış taşınım ile doğal taşınım kıyaslandığında deşarj işleminin sonunda pil sıcaklıklarının yarıya düştüğü gözlemlenmiştir. En yüksek deşarj oranında fansız deneyde batarya sıcaklığı 65 ℃ iken fanlı deneylerde ise 46 ℃’dir.