ارائه کننده: سیدسپاس موسی کاظمی محمدی

استاد راهنما: دکترنیما دلیر ملاسرائی

استاد راهنمای دوم: دکترمحمدمهدی هیهات

استاد مشاور: دکتر سیدحامد دلخوش اباتری

 استاد داور داخلی: دکتر فرزانه عرب پور رق آبادی

 استاد داور خارج از دانشگاه: دکتر محسن وفائی حسین آبادی

نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر فرزانه عرب پور رق آبادی

تاریخ: ۱۴۰۵/۰۶/۳۱ 

ساعت: ۱۰ 

مکان: سالن دفاع علوم پایه

 چکیده:

فرار حرارتی یکی از بحرانی‌ترین چالش‌های ایمنی در باتری‌های لیتیوم یونی است، به‌ویژه در کاربردهای پرانرژی مانند خودروهای برقی (EVs). پیش‌بینی دقیق این پدیده برای توسعه سیستم‌های باتری ایمن‌تر و بهینه‌سازی راهبردهای مدیریت حرارتی ضروری است. در این مطالعه، دو مدل گرم‌شدن غیرقابل‌کنترل بر اساس معادلات ایرینگ (Eyring) و آرنیوس (Arrhenius) برای باتری‌های لیتیوم یونی مدل توسعه داده شده‌اند که واکنش‌های تجزیه و فرایندهای انتقال حرارت را در طول آزمون‌های قرارگیری در کوره در نظر می‌گیرند. این مدل‌ها ترکیبی از تولید گرمای ناشی از واکنش‌های شیمیایی، انتقال گرمای رسانشی، همرفت و تشعشع را محاسبه می‌کنند و نتایج شبیه‌سازی در برابر مطالعات تجربی و عددی پیشین اعتبارسنجی شده‌اند. تحلیل مقایسه‌ای پیش‌بینی‌های دو مدل، تفاوت‌های چشمگیری در ویژگی‌های گرم‌شدن غیرقابل‌کنترل نشان می‌دهد، به‌ویژه در دماهای بالای کوره. در دمای مرجع کوره معادل درجه سانتی‌گراد، اختلاف بین دو مدل از نظر دمای اوج (peak temperature) و زمان اوج (peak timing) به‌ترتیب  درجه سانتی‌گراد و  ثانیه به‌دست آمده است. بارزترین واگرایی در پروفیل‌های آزادسازی انرژی به واکنش تجزیه کاتد نسبت داده می‌شود، به‌گونه‌ای که اختلاف کیلوژول در انرژی آزاد شده در نقطه اوج بین دو فرمول‌بندی مشاهده شده است. به‌کارگیری معادلات سینتیکی مبتنی بر ایرینگ در چارچوب شبیه‌سازی گرم‌شدن غیرقابل‌کنترل، روشی دقیق‌تر و پاسخ‌دهنده‌تر برای پیش‌بینی رفتار این پدیده فراهم می‌آورد و حساسیت بیشتری به تغییرات دما، به‌ویژه در شرایط حرارتی شدید، ارائه می‌دهد. به‌طور کلی، یافته‌ها مزایای فرمول‌بندی ایرینگ را در ارائه پیش‌بینی‌های محافظه‌کارانه‌تر و فیزیکی‌تر نشان می‌دهند و بدین‌ترتیب به بهبود ارزیابی ایمنی باتری و طراحی مهندسی کمک می‌کنند.