പ്യുവർ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾക്കുള്ള തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് ടെക്നോളജി

ശുദ്ധമായ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ തെർമൽ മാനേജ്മെന്റ് സിസ്റ്റം ഡ്രൈവർക്ക് സുഖകരമായ ഡ്രൈവിംഗ് അന്തരീക്ഷം ഉറപ്പാക്കുക മാത്രമല്ല, ഇൻഡോർ പരിസ്ഥിതിയുടെ താപനില, ഈർപ്പം, വായു വിതരണ താപനില മുതലായവ നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് പ്രധാനമായും പവർ ബാറ്ററിയുടെ താപനിലയെ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. പവർ ബാറ്ററിയുടെ താപനില നിയന്ത്രണം ഇലക്ട്രിക് വാഹനത്തിന്റെ സുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കുക എന്നതാണ്. ഓട്ടോമൊബൈലുകളുടെ കാര്യക്ഷമവും സുരക്ഷിതവുമായ പ്രവർത്തനത്തിന് ഒരു പ്രധാന മുൻവ്യവസ്ഥ.

പവർ ബാറ്ററികൾക്ക് നിരവധി കൂളിംഗ് രീതികളുണ്ട്, അവയെ എയർ കൂളിംഗ്, ലിക്വിഡ് കൂളിംഗ്, ഹീറ്റ് സിങ്ക് കൂളിംഗ്, ഫേസ് ചേഞ്ച് മെറ്റീരിയൽ കൂളിംഗ്, ഹീറ്റ് പൈപ്പ് കൂളിംഗ് എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം.

വളരെ കൂടിയതോ കുറഞ്ഞതോ ആയ താപനില ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കും, എന്നാൽ വ്യത്യസ്ത താപനിലകൾ ബാറ്ററിയുടെ ആന്തരിക ഘടനയിലും അയോൺ രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലും വ്യത്യസ്ത സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.

താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ, ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുമ്പോഴും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ അയോണിക ചാലകത കുറവായിരിക്കും, കൂടാതെ പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ്/ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഇന്റർഫേസിലും നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ്/ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഇന്റർഫേസിലും ഇം‌പെഡൻസുകൾ ഉയർന്നതാണ്, ഇത് പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് പ്രതലങ്ങളിലെ ചാർജ് ട്രാൻസ്ഫർ ഇം‌പെഡൻസിനെയും നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡിലെ ലിഥിയം അയോണുകളുടെ വ്യാപനത്തെയും ബാധിക്കുന്നു. വേഗത, ആത്യന്തികമായി ബാറ്ററി റേറ്റ് ഡിസ്ചാർജ് പ്രകടനം, ചാർജ്, ഡിസ്ചാർജ് കാര്യക്ഷമത തുടങ്ങിയ പ്രധാന സൂചകങ്ങളെ ബാധിക്കുന്നു. കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ, ബാറ്ററിയുടെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിലെ ലായകത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം ദൃഢീകരിക്കും, ഇത് ലിഥിയം അയോണുകൾക്ക് മൈഗ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കും. താപനില കുറയുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉപ്പിന്റെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ റിയാക്ഷൻ ഇം‌പെഡൻസ് വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കും, കൂടാതെ അതിന്റെ അയോണുകളുടെ ഡിസോസിയേഷൻ സ്ഥിരാങ്കവും കുറയുന്നത് തുടരും. ഈ ഘടകങ്ങൾ ഗുരുതരമായി ബാധിക്കും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിലെ അയോണുകളുടെ ചലന നിരക്ക് ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ റിയാക്ഷൻ നിരക്ക് കുറയ്ക്കുന്നു; കുറഞ്ഞ താപനിലയിൽ ബാറ്ററി ചാർജ് ചെയ്യുന്ന പ്രക്രിയയിൽ, ലിഥിയം അയോൺ മൈഗ്രേഷനിലെ ബുദ്ധിമുട്ട് ലിഥിയം അയോണുകളെ മെറ്റാലിക് ലിഥിയം ഡെൻഡ്രൈറ്റുകളായി കുറയ്ക്കുന്നതിന് കാരണമാകും, ഇത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ വിഘടനത്തിനും സാന്ദ്രത ധ്രുവീകരണത്തിനും കാരണമാകുന്നു. മാത്രമല്ല, ഈ ലിഥിയം ലോഹ ഡെൻഡ്രൈറ്റിന്റെ മൂർച്ചയുള്ള കോണുകൾ ബാറ്ററിയുടെ ആന്തരിക സെപ്പറേറ്ററിൽ എളുപ്പത്തിൽ തുളച്ചുകയറുകയും ബാറ്ററിക്കുള്ളിൽ ഒരു ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ടിന് കാരണമാവുകയും സുരക്ഷാ അപകടത്തിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യും.

ഉയർന്ന താപനില ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ലായകത്തെ ദൃഢീകരിക്കുകയോ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉപ്പ് അയോണുകളുടെ വ്യാപന നിരക്ക് കുറയ്ക്കുകയോ ചെയ്യില്ല; നേരെമറിച്ച്, ഉയർന്ന താപനില വസ്തുവിന്റെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രതിപ്രവർത്തന പ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അയോൺ വ്യാപന നിരക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ലിഥിയം അയോണുകളുടെ മൈഗ്രേഷൻ ത്വരിതപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും, അതിനാൽ ഒരർത്ഥത്തിൽ ഉയർന്ന താപനില ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ചാർജ്, ഡിസ്ചാർജ് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ സഹായിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, താപനില വളരെ കൂടുതലായിരിക്കുമ്പോൾ, അത് SEI ഫിലിമിന്റെ വിഘടന പ്രതിപ്രവർത്തനം, ലിഥിയം-എംബെഡഡ് കാർബണും ഇലക്ട്രോലൈറ്റും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം, ലിഥിയം-എംബെഡഡ് കാർബണും പശയും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ വിഘടന പ്രതിപ്രവർത്തനം, കാഥോഡ് മെറ്റീരിയലിന്റെ വിഘടന പ്രതിപ്രവർത്തനം എന്നിവ ത്വരിതപ്പെടുത്തും, അങ്ങനെ ബാറ്ററിയുടെ സേവന ജീവിതത്തെയും പ്രകടനത്തെയും ഗുരുതരമായി ബാധിക്കുന്നു. പ്രകടനം ഉപയോഗിക്കുക. മുകളിലുള്ള പ്രതികരണങ്ങളെല്ലാം മിക്കവാറും മാറ്റാനാവാത്തതാണ്. പ്രതിപ്രവർത്തന നിരക്ക് ത്വരിതപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ബാറ്ററിക്കുള്ളിലെ റിവേഴ്‌സിബിൾ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് ലഭ്യമായ വസ്തുക്കൾ വേഗത്തിൽ കുറയുകയും, കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ ബാറ്ററി പ്രകടനം കുറയുകയും ചെയ്യും. ബാറ്ററി താപനില ബാറ്ററി സുരക്ഷാ താപനിലയ്ക്ക് അപ്പുറത്തേക്ക് ഉയരുന്നത് തുടരുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെയും ഇലക്ട്രോഡുകളുടെയും വിഘടന പ്രതികരണം ബാറ്ററിക്കുള്ളിൽ സ്വയമേവ സംഭവിക്കും, ഇത് വളരെ കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ വലിയ അളവിൽ താപം സൃഷ്ടിക്കും, അതായത്, ബാറ്ററിയുടെ താപ പരാജയം സംഭവിക്കും, ഇത് ബാറ്ററി പൂർണ്ണമായും നശിക്കാൻ കാരണമാകും. ബാറ്ററി ബോക്സിന്റെ ചെറിയ സ്ഥലത്ത്, താപം സമയബന്ധിതമായി ചിതറിക്കാൻ പ്രയാസമാണ്, കൂടാതെ കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളിൽ താപം വേഗത്തിൽ അടിഞ്ഞു കൂടുന്നു. ഇത് ബാറ്ററിയുടെ താപ പരാജയത്തിന്റെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വ്യാപനത്തിന് കാരണമാകും, ഇത് ബാറ്ററി പായ്ക്ക് പുകയുകയോ, സ്വയമേവ തീപിടിക്കുകയോ അല്ലെങ്കിൽ പൊട്ടിത്തെറിക്കുകയോ ചെയ്യും.