نرخهای باالی شارژ و تخلیه باعث باال رفتن دما در باتری میشود. باال رفتن دما ممکن است تا حدی باشدکه باعث ایجاد انفجار و آتش سوزی بشود. از این رو در نظر گرفتن تاثیرات دمایی در شبیهسازی و طراحی بهینه باتری مورد توجه است. در این مقاله میکرو باتری موجود با استفاده از روش المان محدود و با استفاده از نرمافزار کامسول و اتصال فیزیک باتری لیتیوم یون و انتقال حرارت در جامدات شبیه سازی شده است. معادالت استفاده شده شامل قانون اهم، قانون فیک، قانون بقای انرژی و معادله باتلر والمر میباشد تاثیر الکتروشیمی به صورت منبع گرما در معادلهی بقای انرژی در نظر گرفته شده است. برخی خواص مانند ضریب نفوذ، رسانایی الکتریکی، سرعت واکنش و ... به صورت تابعی از دما در نظر گرفته شده که باعث میشود شبیهسازی به واقعیت نزدیکتر شده و تاثیر دما بر معادالت الکتروشیمی مشاهده شود. هندسه مسئله شامل ستونهای آند و کاتد میباشد که الکترولیت پلیمر جامد میان آنها قرار دارد. آند و کاتد به ترتیب از جنس گرافیت و نمک لیتیوم کبالت است. ارتفاع ستون ها 60μm و ضخامت الکترولیت μm 5 میباشد. الکترولیت شامل پلیمر PEO میباشد که نمک LiTSFI 5M.1 در آن حل شده است. نتایج شبیه سازی الکتروشیمیایی-دمایی در قالب نمودار تخلیه با دادههای موجود در مقاله مقایسه و صحت سنجی شده و سپس تاثیر ضخامت آند و کاتد بر عملکرد باتری بررسی گردیده است.

کلمات کلیدی