شبیه سازی مدل الکتروشیمیایی دو بعدی یک باتری یون لیتیوم استوانه ای

در این مقاله، یک نمونه باتری استوانه ای به صورت دو بعدی توسط نرم افزار کامسول شبیه سازی شده است هندسه سلول، توسط نرم افزار اتوکد ترسیم و توسط نرم افزار مذکور فراخوانی شده است مدل ارائه شده شامل سه صفحه الکترود مثبت، جداکننده و الکترود منفی است که به صورت مارپیچ به دور یکدیگر پیچیده شده تا باتری استوانه ای ساخته شود. معادلات مربوط به موازنه جرم و بار در دو فاز جامد و الکترولیت به همراه واکنش های الکتروشیمیایی دو الکترود در حالت دشارژ حل می شود تا خروجی مدل شامل ولتاژ باتری، غلظت الکترولیت، گرما و غیره حاصل گردد.سه شدت جریان ثابت، برای بررسی تغییرات ولتاژ در یک بازه زمانی معین، اعمال شده تا تاثیر افزایش یا کاهش نرخ دشارژ بر درصد تخلیه باتری، حاصل از خروجی مدل، بررسی شود غلظت یون لیتیوم طی عملیات دشارژ پیوسته در حال تغییر است، اما با توجه به این که شدت جریان از سر مثبت باتری اعمال می گردد و پتانسیل طرف دیگر صفر در نظر گرفته می شود، لازم است توزیع غلظت نسبت به مکان نشان داده شود. بنابراین غلظت نمک الکترولیت در لحظات ابتدایی و انتهایی بازه شبیه سازی همراه با میزان گرمای تولیدی بررسی شده است.

Keywords:

باتری یون لیتیوم , شبیه سازی , نرم افزار کامسول , ولتاژ , شدت جریان , غلظت الکترولیت