II. İLERİ TEKNOLOJİLER ÇALIŞTAYI (İTÇ 2011) - Bilgesam

y
188
x
3. Sayısal Çözüm
Şekil 2. Geometriye uygulanan mesh
Sayısal çözümde ticari bir sonlu elemanlar programı olan Comsol kullanılarak,
yukarıda tanımlanan hasar fonksiyonunun pil performansını ve pil içi madde dağılımını
nasıl etkilediği incelenmiştir. Şekil 1’de verilen geometriye uygulanan mesh
dağılımı Şekil 2’de verilmiştir. Anot ve katot kanalları y yönünde sırası ile anot ve
katoda doğru giderek sıklaşan 50 noktaya bölünmüştür. Elektrolit, anot ve katoda
ise yine y yönünde orta kısımlarda geniş uç kısımlara doğru ise giderek sıklaşan bir
mesh yapısı uygulanmıştır. Elektrolit, anot ve katodun her biri toplamda 20 noktaya
bölünmüştür. Daha sonra bütün geometri x yönünde orta kısımlarda geniş, giriş ve
çıkış bölgelerinde dar aralıklı olmak üzere toplam 100 noktaya bölünmüştür. Sonuç
olarak bütün geometri çözüm için toplamda 16000 küçük hacimden oluşturulmuştur.
Geliştirilen matematiksel model D=0, 20, 50 ve 80 (%) durumları için sayısal olarak
çözülmüştür. Sayısal analizlerde kullanılan temel parametreler ve değerleri Tablo
1’de özetlenmiştir.
Tablo 1. Sayısal analizde kullanılan parametreler
Parametre Değer
Çalışma sıcaklığı (°C) 800
Anot geçirgenliği (m 2 ) 10-10
Anot porozitesi 0.4