سیاوش عزیزی - دانشجویی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
فرشاد ترابی - عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
محمد حسین حامدی - عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

در این مقاله روشی جدید برای حل معادلات الکتروشیمیایی حاکم بر باتری های لیتیوم-یون به صورت نیمه تحلیلی در بعد زمانی ارائه شده است. این معادلات شامل یک دستگاه معادلات دیفرانسیل سیالاتی ( CFD ) بوده که حل آنها به طور کلاسیک بااستفاده از روش های دینامیک سیالات عددی صورت می گیرد؛ اما با یک ابتکار نو برای این معادلات حل نیمه تحلیلی به دست آورده شده است.هدف اصلی به دست آوردن تابعی برای توزیع زمانی غلظت در باتری های لیتیوم-یون است. روش مورد استفاده اگرچه دقت بالای روش های مبتنی بر محاسبات دینامیک سیالاتی را ندارد اما در مقایسه با این روشها از پیچیدگی کمتر و سرعت بیشتر برخوردار است. به دلیل مشکلات زیاد در عرصه کامپیوتری و نیاز به فضای ذخیره اطلاعات (ابرکامپیوتر) برای استفاده ازمحاسبات دینامیک سیالاتی این روش شبیه سازی بسیار دقیقی در مرحله طراحی یک باتری لیتیوم-یون برای کمک رسانی دریک ماشین هیبریدی را ارائه میکند. حداکثر خطای محاسباتی در این روش در بدترین شرایط حدود 10 درصد است که برای استفاده در مواردی همچون طراحی باتری ماشین هیبریدی بسیار مناسب است

معادلات الکتروشیمیایی، باتری لیتیوم-یون، دینامیک سیالات عددی، حل نیمه تحلیلی