بیٹری تھرمل مینجمنٹ سسٹم کے لیے چار بڑی کولنگ ٹیکنالوجیز

الیکٹرانک مصنوعات میں سب سے زیادہ حرارت پیدا کرنے والے چپس کے مقابلے الیکٹرک گاڑیوں کا حرارتی جزو پاور بیٹری ہے۔ اس لیے، پاور بیٹریوں کے لیے تھرمل مینجمنٹ ٹیکنالوجی پر تحقیق بیٹری مینوفیکچررز اور آٹوموٹو کمپنیوں دونوں کے لیے سب سے اہم منصوبوں میں سے ایک ہے۔

گرمی کی کھپت کی ٹیکنالوجی کا سب سے قدیم طریقہ ایئر کولنگ کے ذریعے ہے، جسے دو اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: فعال کولنگ اور غیر فعال کولنگ۔ فعال اور غیر فعال حرارت کی کھپت دونوں ہی حرارت کو دور کرنے کے لیے ہوا کا استعمال کرتے ہیں۔ غیر فعال حرارت کی کھپت نسبتاً آسان ہے، بنیادی طور پر ہوا کی مقدار، وینٹیلیشن کے راستے، اور ہوا کے آؤٹ لیٹس پر مشتمل ہے۔ جب گاڑی حرکت میں ہوتی ہے تو ہوا اور بیٹری کے درمیان رابطے سے گرمی دور ہوجاتی ہے۔
تاہم، غیر فعال حرارت کی کھپت کی سب سے بڑی خرابی اس کی گرمی کی کھپت کی ناکافی کارکردگی ہے۔ ایک بار جب بیٹری کی ان پٹ/آؤٹ پٹ پاور بڑھ جاتی ہے، حرارت کی پیداوار بڑھ جاتی ہے، اور اثر نہ ہونے کے برابر ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، چارج کرتے وقت، گاڑی چلائے بغیر گرمی کو کیسے ختم کر سکتی ہے؟ لہذا، فعال گرمی کی کھپت ہوا کے بہاؤ کو بڑھاتی ہے اور پنکھے اور دیگر آلات کو ہوا میں چوسنے کے لیے شامل کرکے گرمی کی کھپت کو بہتر بناتی ہے۔

مائع کولنگ ٹکنالوجی میں ہوا کے مقابلے میں گرمی کی کھپت کا بہتر اثر ہوتا ہے، جو بیٹری کے اندر یا اس کی سطح پر تقسیم شدہ کولنٹ پائپوں کے ذریعے پاور بیٹری کے ساتھ حرارت کا تبادلہ کرتا ہے، جس کے نتیجے میں گرمی کی کھپت زیادہ موثر ہوتی ہے۔ مائع ٹھنڈک گرمی کی کھپت کو کولنٹ پائپ یا کولنگ پلیٹیں (اندر کولنٹ کے ساتھ) براہ راست پاور بیٹری کے اندر رکھ کر حاصل کیا جاتا ہے، اور پھر متعلقہ اجزاء کا استعمال کرتے ہوئے کولنٹ کو بہنے اور بیٹری کی اندرونی حرارت کو دور کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ مائع کولنگ گرمی کی کھپت کی کلید بھی ایک نقطہ ہے جو بجلی کی بیٹری کے حرارت کی کھپت کے اثر کو براہ راست متاثر کرتا ہے، جو کولنٹ پائپ لائن کے ڈیزائن، بچھانے اور بہاؤ کی سمت میں ہے۔ صرف ایک معقول ریفلوکس راستہ بنا کر اور یکساں حرارت کی کھپت کو حاصل کرنے سے ہی پاور بیٹری کی مجموعی حرارت کی کھپت کو یکساں درجہ حرارت کی سطح پر برقرار رکھا جا سکتا ہے، کچھ درجہ حرارت بہت کم اور کچھ کا بہت زیادہ ہونے کے بغیر، جو بیٹری کی صحت کو متاثر کرے گا۔

حالیہ برسوں میں، غیر فعال حرارت کی کھپت کا طریقہ ابھرتا ہوا ہے - فیز چینج میٹریل ہیٹ ڈسپیشن ٹیکنالوجی۔ فیز چینج میٹریل کولنگ میٹریل ہوتے ہیں جو فیز کی تبدیلی کے دوران گرمی کی ایک بڑی مقدار کو جذب یا چھوڑ سکتے ہیں، اور ارد گرد کے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے لیے مستقل درجہ حرارت کو برقرار رکھ سکتے ہیں۔ ہماری زندگیوں میں سب سے عام مرحلے کی تبدیلی کا مواد بلاشبہ پانی ہے۔ جب درجہ حرارت 0 ڈگری سینٹی گریڈ تک گر جاتا ہے، تو پانی مائع سے ٹھوس میں بدل جاتا ہے (جمنا اور گرمی جاری کرنا)؛ جب درجہ حرارت 0 ڈگری سینٹی گریڈ سے زیادہ ہوتا ہے تو پانی ٹھوس سے مائع میں بدل جاتا ہے (تحلیل حرارت جذب)۔

گرمی کی کھپت کے مندرجہ بالا تین طریقوں کے علاوہ، ایک فعال کولنگ ٹیکنالوجی بھی ہے - تھرمو الیکٹرک کولنگ، ایک توانائی کی تبدیلی کی ٹیکنالوجی جو سیمی کنڈکٹر مواد کے پیلٹیئر اثر کو ٹھنڈک یا حرارت حاصل کرنے کے لیے استعمال کرتی ہے۔ ڈی سی پاور سپلائی سے منسلک ہونے کے بعد، تھرمو الیکٹرک ریفریجریشن ڈیوائس کے ایک سرے پر موجود حرارت جذب ہو جائے گی، جس کے نتیجے میں درجہ حرارت میں کمی واقع ہو گی، جبکہ دوسرے سرے پر درجہ حرارت بیک وقت بڑھے گا۔ مزید برآں، یہ رجحان مکمل طور پر الٹنے والا ہے، کیونکہ کرنٹ کی سمت تبدیل کرنے سے حرارت مخالف سمت میں منتقل ہو سکتی ہے۔

سب سے زیادہ کلاسک ٹیکنالوجی کے طور پر، ایئر کولنگ ٹیکنالوجی اب پاور بیٹریوں کی ٹھنڈک کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتی اور اس کی جگہ مائع کولنگ ٹیکنالوجی نے لے لی ہے۔ مائع کولنگ پاور بیٹریوں کے لیے سب سے زیادہ پختہ اور وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والی کولنگ ٹیکنالوجی بن گئی ہے۔ تاہم، بیٹری کی گرمی، بیٹری کی طاقت، اور چارجنگ کی رفتار میں اضافے کے ساتھ، مائع کولنگ آہستہ آہستہ بیٹری کی گرمی کی کھپت کی ضروریات کو پورا کرنے سے قاصر ہو جائے گی۔ لہذا، ابھرتے ہوئے مرحلے میں تبدیلی کے مواد کی گرمی کی کھپت کی ٹیکنالوجی اور تھرمو الیکٹرک کولنگ ٹیکنالوجی میں بہت زیادہ صلاحیت ہے، لیکن بہترین نتائج حاصل کرنے کے لیے دونوں کو دوسری ٹیکنالوجیز کے ساتھ جوڑنے کی ضرورت ہے۔ فی الحال، کوئی بالکل اعلیٰ معیار کی گرمی کی کھپت کی ٹیکنالوجی نہیں ہے، اور مستقبل کی ٹیکنالوجی کا رجحان گرمی کی کھپت کی مختلف ضروریات کو پورا کرنے کے لیے متعدد گرمی کی کھپت کی ٹیکنالوجیز کو یکجا کرے گا۔