16762

16762

بررسي عمر باتري‌هاي ليتيوم-يون بكار رفته در خودروهاي الكتريكي

كارشناسي ارشد

سيستم محركه خودرو

مهرماه 1395

دكتر غلامرضا مولائي منش

دكتر سيد مرتضي موسوي خوشدل

خودرو

چكيده كارآيي خودروهاي الكتريكي وابستگي زيادي به باتري‌هاي بكار رفته در آن‌ها دارد. امروزه اكثر باتري‌هاي مورد استفاده در اين خودروها از نوع ليتيوم-يون مي‌باشد. اين باتري‌ها پس از طي مدتي دچار فرسودگي شده و كارايي خود را از دست مي‌دهند. تعويض و تعمير اين باتري‌ها هزينه بالايي را در پي خواهد داشت. از اين‌ جهت بررسي و تحقيق پيرامون اين فرسودگي از اهميت بالايي برخوردار است. در اين پايان نامه عمر سيكلي و عمر تقويمي باتري‌هاي ليتيوم-يون توسط روش‌هاي تجربي بررسي گرديد و سپس عوامل مؤثر بر روي اين فرسودگي‌ها شناسايي و مورد بحث قرار گرفت و مشخص گرديد كه دما نقش بسيار اساسي را در فرسودگي باتري ايفا مي‌كند. شايان ذكر است كه براي بررسي ميزان تخريب در الكترودها از تصوير برداري توسط ميكروسكوپ الكتروني روبشي استفاده گرديد. همچنين براي بررسي علت كاهش عمر سلول‌ها از روش طيف سنجي امپدانس الكتروشيميايي كمك گرفته شد و مشخص گرديد كه علت اصلي تخريب سلول، شكل گيري و افزايش ضخامت لايه مياني جامد-الكتروليت مي‌باشد. در نهايت سلول ليتيوم-يون با كمك داده‌هاي آزمايشگاهي، كه اين داده‌ها شامل نرخ‌هاي شارژ و دشارژ مي‌باشد، در نرم افزار فلوئنت شبيه سازي و توزيع دما بر سطح آن در نرخ‌هاي دشارژ مختلف مورد بررسي قرار گرفت. واژه‌هاي كليدي: باتري ليتيوم-يون، عمر باتري، فرسودگي سيكلي، فرسودگي تقويمي، خودروهاي الكتريكي.

1395/12/07

1/1/1900 12:00:00 AM

Abstract: High fuel consumption by vehicles like cars, motorcycle etc, with regarding to the diminution of fossil fuel resources an​d high contamination of environment by these consumers caused authoarites pay attention to other renewable energy sources.one of the ways to decrese the environment pollution is using vehicles which their driving force is provided by electrical gird o​r batteries, which among them we can refer to EVs, HEVs an​d FCVs. The efficiency of EVs strongly depends on their battery system. Nowadays, batteries that have been used in these vehicle, are mostly Li-ion type. These battreis face degradation an​d loss thier efficiency after a while. Changing these batteries cost a lot, hence, conducting researches on the batteries' degradation is profoundly important. In this thesis, cycle an​d canlender life of Li-ion batteries by expreimental methods have been examined an​d then, effective factors on this degradation have been recognized an​d were discussed. For determinig the destruction extent in electrods, SEM has been used. It was detected by extreme decresing o​r increasing temperature, a major destruction will be occurred on the battery. At the end, in order to show the usage of experimental data in battery simulation, a Li-ion cell was simulated with the help of the exprimental data in Fluent software with dual-potentail model an​d NTGK submodel, an​d then temperture distrbution on its surface with viriuos C rates was examined. Keywords: Li-ion battery, battery life, cycle degradation, calendar degradation, Electric vehicles