KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2026 / Sayı: EES26 Özel Sayı

Farklı Kanat Konfigürasyonlarına Sahip NMC Bataryanın Soğutulması

Cooling of NMC Battery with Different Fin Configurations

Turgay Taş(ERZINCAN BINALI YILDIRIM UNIVERSITY)0009-0000-9165-1375
Fatih Demir(ERZINCAN BINALI YILDIRIM UNIVERSITY)0000-0002-0664-0960
Orhan Kalkan(ERZINCAN BINALI YILDIRIM UNIVERSITY)0000-0002-9664-1819
Sayfa
95–106
Yayın Tarihi
2026-09-29
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuçlar, kanatçık içermeyen pillerin en homojen sıcaklık dağılımını gösterdiğini ancak en yüksek termal sıcaklıklara maruz kaldığını göstermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Batarya termal yönetim sistemlerinde (BTYS) pasif sistemler umut vadeden sistemler olarak kabul edilmektedir; ancak yine de daha fazla geliştirilmeye ihtiyaç duymaktadırlar.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu amaçla, 18650 NMC silindirik pilin yüzeyine farklı konfigürasyonlarda kanatçıklar monte edilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuçlar, kanatçık içermeyen pillerin en homojen sıcaklık dağılımını gösterdiğini ancak en yüksek termal sıcaklıklara maruz kaldığını göstermektedir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Batarya soğutma · 18650 NMC batarya · kanat

Özet

Batarya termal yönetim sistemlerinde (BTYS) pasif sistemler umut vadeden sistemler olarak kabul edilmektedir; ancak yine de daha fazla geliştirilmeye ihtiyaç duymaktadırlar. Bu çalışmada, BTMS için düşük maliyetli ve uygulaması kolay pasif soğutma yöntemi olan doğal taşınımla ısı transferi benimsenmiştir. Bu amaçla, 18650 NMC silindirik pilin yüzeyine farklı konfigürasyonlarda kanatçıklar monte edilmiştir. Bu konfigürasyonların etkileri, kanatçık içermeyen bir pil yüzeyiyle karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. Konfigürasyonlar, pilin bir kutbundan diğerine artan kanatçık çaplarını (Durum 1 ve 2) ve merkezden kutuplara doğru genişleyen çapları (Durum 3) incelemektedir. Çalışma, 3C, 4C ve 5C deşarj oranlarında gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, kanatçık içermeyen pillerin en homojen sıcaklık dağılımını gösterdiğini ancak en yüksek termal sıcaklıklara maruz kaldığını göstermektedir. Durum 3, pili soğutmak için en uygun konfigürasyondur. Bu durumlarda deşarj oranındaki 1C'lik bir artış, 13-17°C'lik bir artışa yol açmaktadır. 3C deşarj hızında kanatsız bataryaya kıyasla, 1, 2 ve 3 numaralı durumlar sırasıyla yaklaşık %16,3, %16,3 ve %30,4 oranında sıcaklık düşüşü göstermektedir.

Abstract

Passive systems in battery thermal management systems (BTMS) are considered promising; however, they still require further development. In this study, heat transfer by natural convection, a low-cost and easy-to-implement passive cooling method for BTMS, is adopted. For this purpose, fins with different configurations are mounted on the surface of the 18650 NMC cylindrical battery. The effects of these configurations are evaluated by comparing them with a battery surface without fins. The configurations investigate fin diameters that increase from one battery pole to the other (Cases 1 and 2), and diameters that expand from the center to the poles (Case 3). The study is conducted at discharge rates of 3C, 4C, and 5C. The results show that finless batteries exhibit the most homogeneous temperature distribution but are exposed to the highest thermal temperatures. Case 3 is the most suitable configuration for cooling the battery. A 1C increase in discharge rate leads to a 13-17°C increase in these cases. Compared to the finless battery at a 3C discharge rate, Cases 1, 2, and 3 show approximately 16.3%, 16.3%, and 30.4% reductions in temperature, respectively.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Taş, T., Demir, F., Kalkan, O. (2026). Farklı Kanat Konfigürasyonlarına Sahip NMC Bataryanın Soğutulması. Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Sayı: EES26 Özel Sayı, 95–106. https://doi.org/10.18185/erzifbed.1981219

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (18)

  1. Chen, J., Kang, S., E, J., Huang, Z., Wei, K., Zhang, B., Zhu, H., Deng, Y., Zhang, F., and Liao, G., (2019). Effects of Different Phase Change Material Thermal Management Strategies on the Cooling Performance of the Power Lithium Ion Batteries: A Review, J. Power Sources, 442(9), 227228.
  2. Ovshinsky, S. R., and Fetcenko, M. A., (2008). Development of High Catalytic Activity Disordered Hydrogen-Storage Alloys for Electrochemical Application in Nickel-Metal Hydride Batterie, Stanford R. Ovshinsky: The Science and Technology of an American Genius, 480, 252–262.
  3. Väyrynen, A., and Salminen, J., (2012). Lithium Ion Battery Production, J. Chem. Thermodyn., 46(1), 80–85.
  4. Yang, N., Zhang, X., Li, G., and Hua, D., (2015). Assessment of the Forced Air-Cooling Performance for Cylindrical Lithium-Ion Battery Packs: A Comparative Analysis between Aligned and Staggered Cell Arrangements, Appl. Therm. Eng., 80(2), 55–65.
  5. Xia, G., Cao, L., and Bi, G., (2017). A Review on Battery Thermal Management in Electric Vehicle Application, J. Power Sources, 367(7), 90–105.
  6. Liu, C., Xu, D., Weng, J., Zhou, S., Li, W., Wan, Y., Jiang, S., Zhou, D., Wang, J., and Huang, Q., (2020). Phase Change Materials Application in Battery Thermal Management System: A Review, Materials, 13(20), 1–37.
  7. Behi, H., Karimi, D., Behi, M., Ghanbarpour, M., Jaguemont, J., Sokkeh, M. A., Gandoman, F. H., Berecibar, M., and Van Mierlo, J., (2020). A New Concept of Thermal Management System in Li-Ion Battery Using Air Cooling and Heat Pipe for Electric Vehicles, Appl. Therm. Eng., 174, 115280.
  8. Kiani, M., Ansari, M., Arshadi, A., Houshfar, E., and Ashjaee, M., (2020). Hybrid Thermal Management of Lithium-Ion Batteries Using Nanofluid, Metal Foam, and Phase Change Material: An Integrated Numerical–Experimental Approach, J. Therm. Analysis and Calorimetry, 141, 1703–1715.
  9. Dey, H., Pati, S., Randive, P. R., and Baranyi, L., (2024). Effect of Finned Networks on PCM Based Battery Thermal Management System for Cylindrical Li-Ion Batteries, Case Studies in Thermal Engineering, 59, 104572.
  10. Chen, H., Abidi, A., Hussein, A. K., Younis, O., Degani, M., and Heidarshenas, B., (2022. Investigation of the Use of Extended Surfaces in Paraffin Wax Phase Change Material in Thermal Management of a Cylindrical Lithium-Ion Battery: Applicable in the Aerospace Industry, J. Energy Storage, 45(1), 103685.
  11. Verma, A., and Rakshit, D., (2022). Performance Analysis of PCM-Fin Combination for Heat Abatement of Li-Ion Battery Pack in Electric Vehicles at High Ambient Temperature, Thermal Science and Engineering Progress, 32, 101314.
  12. Shen, Z. G., Chen, S., Liu, X., and Chen, B., (2024). Numerical Investigation of Battery Thermal Management by Using Helical Fin and Composite Phase Change Material, J. Energy Storage, 75, 109674.
  13. Jilte, R., Afzal, A., and Panchal, S., (2024). Performance of Thermal Management System for Cylindrical Battery Containing Bionic Spiral Fin Wrapped with Phase Change Material and Embedded in Liquid Cooling Plate, Renew. Energy, 223, 120087.
  14. Najafi Khaboshan, H., Jaliliantabar, F., Abdullah, A. A., Panchal, S., and Azarinia, A., (2024). Parametric Investigation of Battery Thermal Management System with Phase Change Material, Metal Foam, and Fins; Utilizing CFD and ANN Models, Appl. Therm. Eng., 247(13), 123080.
  15. Pranto, M. M. H., Adit, M. A., and Bari, Y. A., (2026). Thermal Management of Lithium-Ion Batteries Using Fin-Integrated Nano-Enhanced PCM under Forced Air Convection: A CFD Study, Next Energy, 11, 100561.
  16. Chen, M., and Rincón-Mora, G. A., (2006). Accurate Electrical Battery Model Capable of Predicting Runtime and I-V Performance, IEEE Transactions on Energy Conversion, 21(2), 504–511.
  17. Ansys Fluent Theory Guide, (2024). [Online]. Available: http://www.ansys.com.
  18. Kalkan, O., (2024). Thermal Performance Improvement of an Air-Cooled 18650 NMC Battery Module: A Novel Busbar Design That Acts as a Turbulator, J. Energy Storage, 88, 111613.