GRÉZL, V. Modelování teplotních dějů v Li-Ion článcích [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.

Posudky

Posudek vedoucího

Vyroubal, Petr

Předložená diplomová práce pana Grézla se věnuje numerickému modelování teplotních dějů v lithno-iontových článcích, se zaměřením na jejich tepelné „zneužití“ V teoretické části práce se diplomant zabývá rozborem dané problematiky s důkladným rozborem tepelného managementu Li-Ion a popisu tepelného lavinového jevu, známému jako thermal runaway. Dále se věnuje problematice a popisu modelovacích technik v této oblasti. Diplomant si dále stanovil adekvátní cíle, které v praktické části postupně plní. Nedílnou součástí byla realizace experimentálního měření článku 18650 za normální a zvýšené teploty, která je spjata s procesem nabíjení a vybíjení. Autor zde sestavuje numerický model v prostředí ANSYS, který odladil a porovnává s realitou, zde bylo dosaženo velice doré shody s experimentem. Druhá část se pak věnuje samotnému thermal runaway, kdy diplomant realizoval experiment ve spolupráci s FSI a přispěl k optimalizaci měřící aparatury, kterou byly testy realizovány. Výsledky druhého experimentu poté posloužili pro optimalizaci numerického modelu TR v prostředí ANSYS, kde bylo opět dosaženo velice pěkné shody. Diplomant přistoupil k dané problematice se zájmem, pracoval téměř samostatně a pravidelně využíval konzultací, které vedl konstruktivně a docházel na ně připraven. Pan Grézl používal relevantní literární zdroje, které jsou v práci citovány. Přínos práce je bezesporu v odladěném numerickém modelu TR Li-Ion, který bude dále sloužit pro budoucí optimalizace a případové studie. Cíle práce byly splněny v plné míře a vzhledem k výše uvedenému navrhuji práci hodnotit stupněm A

Navrhovaná známka
A
Body
90

Posudek oponenta

Sedlařík, Marek

Diplomová práce Bc. Vojtěcha Grézla se zabývá analýzou teplotních jevů v Li-ion článcích typu 18650 a modelováním těchto jevů za účelem prevence thermal runaway (TR). Praktická část práce je rozdělena do dvou hlavních sekcí: měření teplotních charakteristik při různých zatíženích, kde autor zaznamenal teplotní průběhy při nabíjení a vybíjení článků, a následné vytvoření modelů, které byly ověřeny reálným měřením. Druhá část se zaměřuje primárně na TR, kde autor provedl experiment při zahřívání baterie až do jejího selhání. Tato data následně využil pro simulaci TR, která po optimalizaci odpovídá naměřeným hodnotám. Autor správně identifikoval hlavní faktory, které ovlivňují teplotní stabilitu Li-ion článků, což bylo následně podrobeno experimentu, jehož výsledky jsou v práci popsány a umožňují lepší porozumění problematice generování tepla v bateriích. Práce je velmi dobře strukturovaná a dosahuje předem stanovených cílů, avšak obsahuje i určité nedostatky: V práci se vyskytují drobné gramatické chyby, které jsou pochopitelné vzhledem k rozsahu práce. V teoretické části popisu lithno-iontových baterií (sekce 1) se objevují některá nedorozumění, například výrok: "lithno-iontová baterie není ve skutečnosti baterie, ale akumulátor". Tvrzení o senzorice uvnitř baterie by mělo být podloženo literaturou kvůli ne zcela běžné konfiguraci. Některá slova by neměla mít doslovný překlad, například "palivoměr" (sekce 3.4). Grafy by mohly být na lepší úrovni, název grafu by měl být uveden pod ním v popisku obrázku a písmo grafu by mělo být ve stejném formátu jako zbytek textu práce. Optimalizaci experimentu a popis modelů by bylo vhodné podrobněji rozpracovat, protože jsou tyto části v práci popsány poměrně stručně. Rovněž by bylo přínosné provést experiment, který by zkoumal, jak výsledek ovlivní jednodušší model s menším počtem prvků. Výsledky simulací a meření jsou porovnány slovně a pomocí grafu, nicméně větší hodnotu by mělo vyjádření třeba pomocí root mean square error (RMSE) zejména u obrázku 43, kde porovnáváte dvě optimalizované metody z nichž jednu po úpravě předchozí, čímž by se dalo vyjádřit jak velký posun udělal zásah do první metody. Experiment byl bohužel proveden pouze na jedné baterii typu 18650, pro zajištění reprodukovatelnosti by bylo vhodné provést jej na více kusech. Dle výše uvedeného doporučuji práci k obhajobě a navrhuji ji hodnotit stupněm B.

Navrhovaná známka
B
Body
80

Otázky

eVSKP id 159740