بهینه سازی الکتروشیمیایی باتری سرب-اسید با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

در تحقیق حاضر، بهینه سازی عددی یک سل از باتری سرب-اسید در حالت یک بعدی و با استفاده از حل عددی معادلات یکپارچه حاکم بر دینامیک باتری مورد مطالعه قرار گرفته ‌است. برای راستی‌آزمایی، نتایج شبیه سازی عددی حاضر با نتایج عددی موجود در مقالات مقایسه و مطابقت خوبی مشاهده شده است. از آنجا که باتری‌های سرب-اسید محتوای انرژی پایین و ابعاد و وزن بالایی دارند با استفاده از روش بهینه-سازی ازدحام ذرات و ترکیب آن با برنامه رایانه‌ای توسعه داده شده اقدام به طراحی یک سل از باتری سرب-اسید با هدف انرژی بیشتر و ابعاد کمتر شده است؛ که این روش در مقایسه با روش های متداول تجربی حاضر که مبتنی بر سعی و خطا هستند بسیار کم هزینه تر و سریع تر است. نتایج حاصل از بهینه‌سازی نشان داد که می‌توان با داشتن سل باتری با ابعاد مشابه سل پایه کنونی، سل باتری بهینه ای ساخت که دارای 83 درصد انرژی بیشتر باشد. همچنین نتایج نشان داد که می‌توان با تغییر ضخامت اجز، سل باتری سرب-اسید را به‌گونه‌ای طراحی کرد که با داشتن انرژی مشابه سل باتری پایه، حدود 23 درصد ابعاد و 25 درصد وزن کمتری داشته باشد.