کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4994070 1458030 2017 9 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Non-invasive measurement of internal temperature of a cylindrical Li-ion cell during high-rate discharge
ترجمه فارسی عنوان
اندازه گیری غیر تهاجمی دمای داخلی یک لیتیوم استوانه ای سلول در زمان تخلیه با سرعت بالا
کلمات کلیدی
باتری یون لیتیوم، اندازه گیری دما، ایمنی باتری، مدیریت حرارتی،
ترجمه چکیده
سلول های لیتونی یک طبقه از لحاظ تکنولوژی مهم دستگاه های ذخیره سازی و تبدیل انرژی الکتروشیمیایی هستند. گرمای بیش از حد یک یون لیتیوم در طول عملیات نامطلوب است زیرا به طور مستقیم بر عملکرد و ایمنی تاثیر می گذارد. اگر چه برای اندازه گیری دما در سلول های لیتونی از روش های متعددی استفاده شده است، اما برای تشخیص دمای پیک در هسته سلول، تکنیک های غیر تهاجمی وجود دارد. اندازه گیری تنها دمای سطح بیرونی، در حالی که ساده است، کافی نیست چون دمای هسته ممکن است بسیار بالاتر باشد. این مقاله اندازه گیری غیر تهاجمی دمای هسته ی سلول یونی را با استفاده از یک تکنیک به تازگی توسعه داده است که از انتگرال فضایی و زمان فیلد دما در سطح بیرونی استفاده می کند. دمای دمای سطحی یک عامل لیتیوم یون با استفاده از ترموگرافی مادون قرمز در چندین ترمینال تخلیه تا 10 درجه سانتیگراد اندازه گیری می شود که با استفاده از آن درجه حرارت هسته به عنوان تابع زمان پیش بینی می شود. در هر مورد، در طول دوره تخلیه بین درجه حرارت پیش بینی شده و اندازه گیری از یک ترموکوپل محصور شده در هسته سلول، توافق خوبی وجود دارد. این اندازه گیری ها گرادیان درجه حرارت را درون سلول اندازه گیری می کند، که به ویژه در میزان تخلیه بزرگ است. روش های اندازه گیری هسته غیر تهاجمی که در اینجا شرح داده می شود، ممکن است به بهبود بهینه سازی عملکرد و ایمنی بهتر سلول های لیتونی کمک کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
اندازه گیری غیر تهاجمی دمای داخلی یک لیتیوم استوانه ای سلول در زمان تخلیه با سرعت بالا
چکیده انگلیسی
Li-ion cells are a technologically important class of devices for electrochemical energy storage and conversion. Overheating of a Li-ion cell during operation is undesirable as it directly affects performance and safety. Although a number of methods have been used for temperature measurement in Li-ion cells, there is a lack of non-invasive techniques to determine the peak temperature at the core of the cell. Measuring only the outside surface temperature, while straightforward, is not sufficient since the core temperature may be much higher. This paper presents non-invasive measurement of the core temperature of a Li-ion cell using a recently developed technique that utilizes space and time integrals of the measured temperature field at the outside surface. The surface temperature field of an operating Li-ion cell is measured using infrared thermography at multiple discharge rates up to 10C, using which, the core temperature is predicted as a function of time. In each case, there is excellent agreement throughout the discharge period between the predicted core temperature and measurements from a thermocouple embedded at the core of the cell. These measurements quantify the temperature gradient within the cell, which is particularly high at large discharge rates. The non-invasive core measurement methods described here may contribute towards performance optimization and improved safety of Li-ion cells.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 111, August 2017, Pages 223-231
نویسندگان
, , , ,