بهینه سازی متغیرهای هندسی باتری سرب-اسید به روش صفحه پاسخ برای دست یابی به بیشترین ظرفیت، کمترین زمان شارژ و کمترین افزایش دما

افزایش ظرفیت باتری های سرب-اسید و کاهش زمان شارژ آن ها در دمای پایین از چالش های اصلی طراحان و سازندگان باتری ها است. خصوصیت های هندسی صفحه های باتری مانند ضخامت و سطح فعال بیشینه از جمله متغیرهای موثر بر عملکرد باتری است. از این رو تعیین بهترین مقدار برای این متغیرهای مستقل، یک مساله مهم برای این صنعت است. در مطالعه حاضر، با استفاده از مدل بی بعد باتری های سرب-اسید یک کد عددی به روش دینامیک سیالات محاسباتی ایجاد شده است تا رفتار باتری توسط آن شبیه سازی شود. در گام بعدی با استفاده از روش صفحه پاسخ، تعداد 50 اجرا برای شبیه سازی پیشنهاد شده است. با استفاده از پاسخ های به دست آمده از اجراها، برای هر پاسخ (ظرفیت، زمان شارژ و دما) یک مدل تجربی به صورت تابعی از متغیرهای مستقل استخراج و از مدل های تجربی به عنوان تابع های هدف برای بهینه سازی استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که در ضخامت های الکترود مثبت 0. 078 cm، الکترود منفی 0. 053 cm و جداکننده 0. 04 cm و هم چنین بیشینه سطح فعال 80 cm-1 برای هر دو الکترود، بیشترین ظرفیت و کمترین زمان شارژ و کمترین دما به دست می آید. برای مطالعه بهینه سازی حاضر، دقت و صحت آزمایش انجام شده توسط یک آزمون صحت سنجی تایید شده است. مطالعه حاضر اثبات کرده است که با تغییر خصوصیت های هندسی باتری می توان عملکرد آن را بهبود بخشید.