استراتژی پیشنهادی برای پیش‌گرمایش دما پایین باتری‌های لیتیوم یون مبتنی بر هیدرات‌های نمک فوق خنک

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) : برای جلوگیری از تنزل شدید عملکرد و خطرات احتمالی ایمنی در دماهای زیر 283/15 درجه کلوین، پیش‌گرمایش برای باتری‌های لیتیوم یونی ضروری است. هیدرات‌های نمک فوق خنک به‌عنوان مواد ذخیره گرمای نهان، کاندید امیدوارکننده‌ای برای پیش‌گرم نمودن باتری‌ها در محیطی با دمای بسیار پایین است.

 این مقاله Na₂S₂O₃⋅5H₂O (STP) و CH₃COONa⋅3H₂O (SAT) با خواص فوق خنک‌کننده عمیق و باتری LiFeO₄ منشوری را به‌عنوان هدف مطالعه انتخاب می‌نماید. مطالعه پارامتری برای به دست آوردن طرحی بهینه انجام شده است. دمای پیش‌گرمایش باتری مورد نظر 293/15 درجه کلوین است. پس از بررسی زمان پیش گرمایش، استفاده مؤثر، انرژی ویژه و توان ویژه، پیکربندی که تمام اطراف باتری با ضخامت هیدرات نمک 8/0 میلی‌متر پوشانده شده است، طراحی بهینه در 253/15 درجه کلوین در نظر گرفته می‌شود. نرخ گرمایش 0/236 و 0/205 درجه کلوین برثانیه به ترتیب برای SAT و STP است. با این حال، هنگامی که دمای محیط به 273/15 درجه کلوین افزایش ‌می‌یابد، استفاده موثر از SAT و STP  به ترتیب %30/46 و %34/41 کاهش ‌می‌یابد. هنگامی که نرخ تخلیه باتری از 1 درجه سانتیگراد به 5 درجه سانتیگراد افزایش ‌می‌یابد، وضعیت شارژ (SOC) نسبت به زمان قطع در SAT و STP  به‌ترتیب از %85/45 به %56/69 و از %82/95 به %57/46 کاهش ‌می‌یابد. این بدان معنی است که استفاده موثر بیشتری برای نرخ تخلیه بالا ارائه ‌می‌شود. به دلیل نقطه ذوب بالاتر و همجوشی بیشتر گرما، SAT  نسبت به STP نرخ پیش گرمایش سریعتر و استفاده مؤثرتری را نشان ‌می‌دهد، در حالی که تفاوت در دمای متوسط باتری اندک است.

دانلود کامل متن : استراتژی پیشنهادی برای پیش‌گرمایش دما پایین باتری‌های لیتیوم یون مبتنی بر هیدرات‌های نمک فوق خنک

Doi: 10.1016/j.applthermaleng.2023.120639
ترجمه و ویرایش : زهرا تارخ