Lityum-İyon Batarya Modülünün Farklı Deşarj Akımlarında ve Hava Hızlarında Sıcaklıklarının Deneysel Olarak İncelenmesi


Keywords:
Batarya Soğutma, Fanlı Soğutma, Hava İle Soğutma, Soğutma Kanalı, Isı TransferiAbstract
Bataryalar elektrikli araçlar (EA) için gerekli olan enerjiyi sağlayan en önemli parçadır. Aracın
çalışması için gerekli olan akım ve gerilim miktarları bu parçadan temin edilir ve böylelikle araç hareketi
sağlanmış olur. Bu parçada bulunan batarya hücreleri aracın kullanımı sırasında hem de hücreler şarj
olurken yüksek oranda ısı enerjisi üretirler. Yükselen bu ısı, hücre içerisinde anot ve katot kutuplarının
arasında bulunan ve elektronların rahat hareket edilmesisin sağlayan gözenekli yapıyı bozar ayrıca çeşitli
gazlarında oluşmasını tetikleyen bu olay hücre içerisinde hasarlara yol açmaktadır. Bu ısının bataryalardan
en üst seviyede verim alınabilmesi için belli bir aralıkta tutulması gerekir. Bu çalışmada soğutucu akışkan
olarak hava kullanılarak EA’larda kullanılan bataryalarda kullanım sırasında oluşacak sıcaklık
yükselmelerinin önüne geçilmeye çalışılmıştır. Yapılan bu çalışmada batarya kutusunun bulunduğu
içerisine fan yardımıyla farklı hızlarda hava yönlendirilmiştir. Batarya modülü 1C, 3C ve 5C deşarj
durumlarında deneyler yapılarak farklı deşarj hızlarındaki sıcaklık verileri karşılaştırılmıştır. Deşarj
akımının yükselmesiyle batarya hücre sıcaklıklarının arttığı ve uygun çalışma aralığının üst sınırına
yaklaştığı tespit edilmiştir. Doğal soğutmaya kıyasla, 5C deşarj akımında ve 2,37 m/s hava hızında %33,33
ısıl performans sağlayarak daha iyi soğutma sağlamıştır. Batarya modülüne yönlendirilen hava hızının
artırılmasıyla ısı transferinin daha yüksek oranda gerçekleşmesi sağlanmış ve hücrelerde oluşan sıcaklık
çalışma sıcaklığı aralığında tutulmuştur.
Downloads
References
Torun E., Buyruk E., (2023), Elektrikli araçlarda kullanılan pasif, aktif ve hibrit batarya soğutma sistemlerine ait bir çalışma. 3. Rumeli Sürdürülebilir Çevre için Enerji ve Tasarım Sempozyumu, Sayfa no:1-6
URL-1. Global EV Outlook 2019, https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2019. Erişim Tarihi: 05 Nisan 2025.
Kaba, Y.M, Kalkan, O., & Celen, A. (2021). Elektrikli Araçlarda Kullanılan Bataryalar ve Termal Yönetim Sistemlerinin İncelenmesi. Konya Journal Of Engineering Sciences, 9(4), 1119-1136.
D. Linden, T.B. Reddy, (2002) “Handbook of Batteries”, Third Edition, McGraw-Hill, Bölüm 22 ve 35.
Yoon, S. J., Patil, A., Vaishali, P., Shin, D.W., Choi, J.-W., Paik, D.-S., (2008), Issue and challenges facing rechargeable thin film lithium batteries, Materials Research Bulletin, 43, 1913-1942.
Celen, A., Kaba, Y.M. (2021), Elektrikli Araçlarda Kullanılan Silindirik Lityum İyon Bataryaların Soğutulmasının Parametrik İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Müh. Bil. Dergisi (C. 33, Sayı 1).
Aydın, Y. (2023). Batarya Soğutma Performansını İyileştirmek İçin Alüminyum Fin Yapı İçerisinde Grafen Katkılı Pcm Malzemesinin Değerlendirilmesi. Bursa Teknik Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, (Yüksek Lisans Tezi)70-90
Maral, Y. Polat, F., Aktaş M. (2018) Elektrikli Araçlarda Kullanılacak Batarya Yönetim Sistemi Geliştirilmesi Umas 2017’de sunulmuş ve genişletilmiş bildiridir. İleri Teknoloji Bilimleri Dergisi, Journal of Advanced Technology Scienses, ISSN: 2147-2455
Tören, M., Mollahasanoğlu, H., Kaya, S. M., (2022). Elektrikli Araçların Batarya Yönetim Sisteminin Soğutma Sistem Tasarımı ve Kontrolü. Kütahya Dumlupınar Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü Araştırma Makalesi (Research Article), Journal of Scientific Reports-B, E-ISSN: 2717-8625
Uzal, H., Şener, R., & Oktay, H. (2023). Elektrikli Araçlarda Hava Giriş Konumu ve Hızının Batarya Soğutma Performansına Etkisinin Araştırılması. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, 35(1), 116-124.
Özel, M.A. (2019). Elektrikli Araçlarda Kullanılan Batarya Paketinin Termal Modeli ve Analizi. Bursa Uludağ Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü.) 20-70
Yaşar, O. (2023). Lityum-Polimer Bataryalarda Soğutma Uygulamalarının Optimizasyonu. Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 50-150