تحليل اثر ارتعاشات بر روي عملكرد باتري ليتيومي

كارشناسي ارشد

ارتعاش مكرر باتري درون خودرو كه يك مسأله اجتناب‌ناپذير است، در صورت جذب نشدن مناسب مي‌تواند منجر به نشتي الكتروليت، خراب شدن و ريزش پوشش الكترودها، كاهش ظرفيت، افزايش مقاومت دروني، اختلال شارژ و حتي آتش‌سوزي شود. اين شرايط براي بسته‌ي باتري ممكن است دشوارتر هم بشود چون تعداد سلول‌ها افزايش مي‌يابد و بحث هماهنگ بودن همه‌ي سلول‌ها مطرح مي‌شود و اختلال يكي مي‌تواند روي عملكرد باقي سلول‌ها تأثير منفي بگذارد. در اين پايا‌ن‌نامه در ابتدا آزمون بارگذاري فشاري بر روي سلول باتري ليتيوم يون انجام شده است. سپس شبيه‌سازي عددي مطابق شرايط آزمون انجام شده و نتايج با نتايج تجربي مقايسه شده است. در ادامه آناليز مودال بسته‌ي باتري و سلول‌ها انجام و فركانس طبيعي آن‌ها محاسبه شده كه براي سلول حدود 800 هرتز و براي بسته‌ي باتري زير 40 هرتز به دست آمده است. سپس اقدام به اصلاح و بازطراحي دستگاه لرزان واقع در دانشكده‌ي خودروي دانشگاه علم و صنعت شد. اين كار ابتدا به صورت شبيه‌سازي حركتي در نرم‌افزار Solidworks و محاسبات مشخصه‌هاي ارتعاشي در نرم‌افزار Matlab انجام و در ادامه سيستم دستگاه لرزان اصلاح شد. سپس رويه‌ي آزمون ارتعاش تجربي بر اساس استاندارد ECE R-100 انتخاب شد كه در آن ارتعاشات وارد شده به باتري تنها در جهت قائم بر زمين مورد بررسي قرار مي‌گيرد. تجهيزات لازم براي آزمون ارتعاش از جمله مصرف‌كننده المنت و سيستم ثبت‌كننده اطلاعات ولتاژ و جريان لحظه‌اي، تهيه و ساخته شد. سپس به كمك روش پردازش تصوير نحوه حركت و ارتعاش دستگاه پايش شد و در نهايت آزمون ارتعاش تجربي بسته‌ي باتري صورت گرفت. نتايج اين آزمون مي‌تواند براي بررسي اثر ارتعاشات بر روي عملكرد بسته‌ي باتري استفاده شود.

194177

دانشگاه علم و صنعت ايران

سازه و بدنه

دكتر ابوالفضل خلخالي