href="https://fonts.googleapis.com/css2?family=Work+Sans:ital,wght@0,200;0,300;0,400;0,500;0,600;0,700;1,200;1,300;1,400;1,500;1,600;1,700&display=swap" rel="stylesheet">
Yıl: 2023 Cilt: 11 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 1261 - 1270 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.29109/gujsc.1362083 İndeks Tarihi: 04-01-2024

Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi

Öz:
Kurşun asit akülerde çevrim ömrü ızgara kalınlığı, ızgara malzemesi, plaka hamur kimyasalı gibi çeşitli faktörlere bağlı olarak değişmektedir. Bu faktörlerin akü performansına olan etkileri önemli bir araştırma konusudur. Bu çalışmada plaka yapısında sülyen ve/veya kostikli asit kullanımının, tanecik yapısının, plaka kalınlığının, ızgara yapısında kullanılan antimuanın ve kalsiyumun etkileri açıklanmaya çalışılmıştır. Birçok değişkenin etkisinin incelendiği bu makalede çok ölçütlü karar verme yöntemi olan MOORA yöntemi kullanılarak kurşun asit akü bileşenlerinde yapılacak değişikliklerle akü performansının iyileştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışma sonuçları daha yüksek oranlı 4BS tanecikli iç yapıya sahip plakaların 3BS tanecik yoğunluklu iç yapıya sahip plakalara kıyasla akü performansında artış sağladığını göstermiştir. Ayrıca ızgara yapısında katkı maddesi olarak Kalsiyum (Ca) yerine Antimuan (Sb) kullanımının kurşun asit akülerin iç direncinde düşüşe sebep olduğu ve bu sayede çevrim ömrünün artmasını sağladığı belirlenmiştir. Çalışma sonunda en iyi performans değerlerini veren kombinasyonun iç yapı analizleri yapılmış ve geleneksel kurşun asit akülerle kıyaslanmış, iç yapıda yapılacak değişiklikler ile akü iç direncinin azaltılabileceği ortaya konulmuştur. En iyilenen gruba ait SEM analizlerinde 3BS faz içeriğinin ağırlıkça %53 olduğu ve bazik sülfat taneciklerine ait boyut dağılımının 0,6 µm ile 2,27 µm aralığında bulunduğu tespit edilmiştir. Başlangıç grubuna ve en iyi sonuçları veren gruba ait çevrim test sonuçlarına göre 105 Ah değerinde %11,3, 150 Ah değerinde %12,3 ve 180 Ah değerinde %5,4 oranında bir iyileştirme elde edilmiştir.
Anahtar Kelime: Deney Tasarımı Enerji Üretim Teknolojileri MOORA

Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi

Öz:
The cycle life of lead-acid batteries varies depending on various factors such as grid thickness, grid material, and plate paste chemicals. The effects of these factors on battery performance is an important research subject. In this study, the effects of the use of lead and/or caustic acid in the plate structure, grain structure, plate thickness, antimony, and calcium used in the grid structure were to be explained. This research article, where the effects of many variables are examined, aims to improve battery performance by making changes to lead acid battery components using the MOORA, a multi-criteria decision-making method. The study results showed that plates with an internal structure with a higher ratio of 4BS grains increase battery performance compared to plates with an internal structure with 3BS grain density. In addition, it has been determined that the use of Antimony (Sb) instead of Calcium (Ca) as an additive in the grid structure causes a decrease in the internal resistance of lead acid batteries and thus increases the cycle life. At the end of the study, internal structure analyses of the combination that gave the best performance values were made and compared with traditional lead acid batteries, and it was revealed that the internal resistance of the battery could be reduced with changes to the internal structure. The SEM analysis of the most improved group determined that the 3BS phase content was 53% by weight, and the size distribution of basic sulfate particles was between 0.6 μm and 2.27 μm. According to the cycle test results of the initial group and the group with the best results, an improvement of 11.3% at 105 Ah, 12.3% at 150 Ah, and 5.4% at 180 Ah was achieved.
Anahtar Kelime: Deney Tasarımı Enerji Üretim Teknolojileri MOORA

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • [1] Cho, J., Jeong, S., & Kim, Y. Commercial and research battery technologies for electrical energy storage applications. Progress in Energy and Combustion Science. 2015; 48, 84-101.
  • [2] Jafari, H., & Rahimpour, M. R. Pb acid batteries. Rechargeable Batteries: History, Progress, and Applications. 2020; 17-39.
  • [3] Czerwiński, A., Wróbel, J., Lach, J., Wróbel, K., & Podsadni, P. The charging-discharging behavior of the lead-acid cell with electrodes based on carbon matrix. Journal of Solid State Electrochemistry. 2018; 22: 2703-2714.
  • [4] Akar, A. Oomobiller için yenilikçi bir akü koruma cihazı tasarımı, Yüksek Lisans tezi, Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi, 2020.
  • [5] Liu, D., Lin, N., Zhang, W., Wang, Y., You, Q., Liu, Z., ... & Lin, H. Development of titanium-based positive grids for lead acid batteries with enhanced lightweight, corrosion resistance and lifetime. Journal of Energy Storage. 2023; 73:108880.
  • [6] Yang, T., Qian, S., Luo, Y., Wang, X., & Wang, Z. Direct re-usability of lead-plated tin bronze as negative plate for lightweight lead-acid battery. Journal of Electrochemical Energy Conversion and Storage. 2021; 18(3): 030906.
  • [7] Zhang, Y., Zhou, C. G., Yan, X. H., Gao, H. L., Gao, K. Z., & Cao, Y. Synthesis of Nafion-reduced graphene oxide/polyaniline as novel positive electrode additives for high performance lead-acid batteries. Electrochimica Acta. 2023;466: 143045.
  • [8] Chen, Z., Cao, J., Rao, Y., An, L., Yang, Y., Zhou, S., & Wu, L. Monosodium glutamate as an effective electrolyte additive in lead acid battery. Electrochimica Acta. 2023; 458: 142492.
  • [9] Romero, A. F., Tomey, R., Ocón, P., Valenciano, J., & Fricke, H. Improvement of positive plate grid corrosion resistance through two methods of boric acid addition to lead-acid battery electrolyte. Journal of Energy Storage 2023; 72: 108302.
  • [10] Yanamandra, K., Pinisetty, D., & Gupta, N. Impact of carbon additives on lead-acid battery electrodes: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2023; 173: 113078.
  • [11] Chen, Z., Li, J., Yu, J., Wu, L., Zhou, S., Rao, Y., & Cao, J. The critical role of aluminum sulfate as electrolyte additive on the electrochemical performance of lead-acid battery. Electrochimica Acta. 2022; 407:, 139877.
  • [12] Göçmen, S. Numerical and experimental investigations of an air-cooled battery thermal management system, Yüksek Lisans tezi, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, 2021.
  • [13] Celen, A., Kaba, M. Y. Elektrikli Araçlarda Kullanılan Silindirik Lityum İyon Bataryaların Soğutulmasının Parametrik İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021; 33(1): 49-61.
  • [14] Çetin, İ., Sezici, E., Karabulut, M., Avci, E., & Polat, F. A comprehensive review of battery thermal management systems for electric vehicles. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering. 2023; 237(3): 989-1004.
  • [15] Wu, Y., Liu, Z., Liu, J., Xiao, H., Liu, R., & Zhang, L. Optimal battery capacity of grid-connected PV-battery systems considering battery degradation. Renewable Energy. 2022; 181: 10-23.
  • [16] Chen, K., Wu, W., Yuan, F., Chen, L., & Wang, S. Cooling efficiency improvement of air-cooled battery thermal management system through designing the flow pattern. Energy. 2019; 167: 781-790.
  • [17] Sezici, E., Cetin, I., & Polat, F. Design and Experimental Investigation of Air-Cooled Battery Thermal Management System for Electric Vehicles. Journal of Engineering Research and Applied Science. 2022; 11(2): 2062-2077.
  • [18] Ye, B., Rubel, M. R. H., & Li, H. Design and optimization of cooling plate for battery module of an electric vehicle. Applied sciences. 2019; 9(4): 754.
  • [19] Dong, S., Lv, J., Wang, K., Li, W., & Tian, Y. Design and optimization for a new locomotive power battery box. Sustainability. 2022; 14(19): 12810.
  • [20] Akinlabi, A. H., & Solyali, D. Configuration, design, and optimization of air-cooled battery thermal management system for electric vehicles: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2020; 125: 109815.
  • [21] Tajik, M., Makui, A., & Tosarkani, B. M. Sustainable cathode material selection in lithium-ion batteries using a novel hybrid multi-criteria decision-making. Journal of Energy Storage. 2023; 66:, 107089.
  • [22] Brauers, W. K. M., E. K. Zavadskas, Z. Turskis, and T. Vilutiene. Multi Objective Contractor’s Ranking by Applying the Moora Method. Journal of Business Economics and Management. 2008; 9 (4): 245–255.
  • [23] İç, Y. T., and S. Yıldırım. Improvement of a Product Design Using Multi Criteria Decision Making Methods with Taguchi Method.” Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University. 2012; 27 (2): 447–458.
APA ülke i, ÖZTÜRK M, YURDAKUL M, IC Y (2023). Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi. , 1261 - 1270. 10.29109/gujsc.1362083
Chicago ülke ibrahim,ÖZTÜRK Muhammed Ferhat,YURDAKUL MUSTAFA,IC YUSUF TANSEL Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi. (2023): 1261 - 1270. 10.29109/gujsc.1362083
MLA ülke ibrahim,ÖZTÜRK Muhammed Ferhat,YURDAKUL MUSTAFA,IC YUSUF TANSEL Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi. , 2023, ss.1261 - 1270. 10.29109/gujsc.1362083
AMA ülke i,ÖZTÜRK M,YURDAKUL M,IC Y Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi. . 2023; 1261 - 1270. 10.29109/gujsc.1362083
Vancouver ülke i,ÖZTÜRK M,YURDAKUL M,IC Y Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi. . 2023; 1261 - 1270. 10.29109/gujsc.1362083
IEEE ülke i,ÖZTÜRK M,YURDAKUL M,IC Y "Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi." , ss.1261 - 1270, 2023. 10.29109/gujsc.1362083
ISNAD ülke, ibrahim vd. "Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi". (2023), 1261-1270. https://doi.org/10.29109/gujsc.1362083
APA ülke i, ÖZTÜRK M, YURDAKUL M, IC Y (2023). Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 11(4), 1261 - 1270. 10.29109/gujsc.1362083
Chicago ülke ibrahim,ÖZTÜRK Muhammed Ferhat,YURDAKUL MUSTAFA,IC YUSUF TANSEL Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 11, no.4 (2023): 1261 - 1270. 10.29109/gujsc.1362083
MLA ülke ibrahim,ÖZTÜRK Muhammed Ferhat,YURDAKUL MUSTAFA,IC YUSUF TANSEL Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, vol.11, no.4, 2023, ss.1261 - 1270. 10.29109/gujsc.1362083
AMA ülke i,ÖZTÜRK M,YURDAKUL M,IC Y Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji. 2023; 11(4): 1261 - 1270. 10.29109/gujsc.1362083
Vancouver ülke i,ÖZTÜRK M,YURDAKUL M,IC Y Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji. 2023; 11(4): 1261 - 1270. 10.29109/gujsc.1362083
IEEE ülke i,ÖZTÜRK M,YURDAKUL M,IC Y "Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi." Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji, 11, ss.1261 - 1270, 2023. 10.29109/gujsc.1362083
ISNAD ülke, ibrahim vd. "Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi". Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji 11/4 (2023), 1261-1270. https://doi.org/10.29109/gujsc.1362083