ای وی بیٹری کے لیے تھرمل مینجمنٹ

نئی انرجی وہیکل ایک منصوبہ ہے جسے چین کی حمایت حاصل ہے۔ حالیہ برسوں میں اس نے تیزی سے ترقی کی ہے۔ پوری گاڑی کی ٹیکنالوجی اور الیکٹرک گاڑی کے پرزوں کی ٹیکنالوجی بھی مسلسل جدت طرازی کی جاتی ہے، اور نئی ٹیکنالوجیز اور عمل کو مسلسل متعارف کرایا جاتا ہے۔ گرمی کی کھپت کے میدان میں، برقی گاڑیوں کی گرمی کی کھپت کا کلیدی نقطہ پاور بیٹری پیک اور کنٹرولرز کی گرمی کی کھپت میں مضمر ہے۔ ان دونوں ٹکڑوں کے تھرمل ڈیزائن میں اچھا کام کرنا بھی الیکٹرک گاڑیوں کے مستحکم آپریشن کے لیے ایک ضروری ضمانت ہے۔

بیٹریوں کے محفوظ آپریشن کا انحصار ماحولیاتی درجہ حرارت پر ہوتا ہے۔ لیتھیم بیٹریوں کا کام کرنے کا درجہ حرارت 0-50 ڈگری ہے، اور کام کرنے کا بہترین درجہ حرارت 20-40 ڈگری ہے۔ اگر درجہ حرارت 50 ڈگری سے زیادہ ہو جائے تو، بیٹری پیک کی گرمی کا جمع ہونا بیٹری کی زندگی کو براہ راست متاثر کرے گا۔ جب بیٹری کا درجہ حرارت 80 ڈگری سے زیادہ ہو جاتا ہے تو اس سے بیٹری پیک پھٹ سکتا ہے۔ 2023 میں چین میں الیکٹرک گاڑیوں کی فروخت کا حجم 9.4 ملین یونٹس تک ہے۔ لہذا، سماجی تحفظ کے حادثات کو کم کرنے کے لیے، بیٹریوں کا تھرمل مینجمنٹ ڈیزائن، جو الیکٹرک گاڑیوں کے بنیادی اجزاء ہیں، خاص طور پر اہم ہے۔

بیٹری تھرمل مینجمنٹ سسٹم میں فعال اور غیر فعال موڈز شامل ہیں، اور ایکٹو تھرمل مینجمنٹ میں ایئر کولنگ، مائع کولنگ، اور ریفریجرینٹ کولنگ شامل ہیں۔ غیر فعال تھرمل مینجمنٹ میں قدرتی کولنگ، ہیٹ پائپ کولنگ، اور فیز چینج میٹریل شامل ہیں۔ لتیم بیٹریوں کی تھرمل مینجمنٹ ٹیکنالوجی میں بنیادی طور پر چار اقسام شامل ہیں: ایئر کولنگ، مائع کولنگ، ہیٹ پائپ کولنگ، اور فیز چینج کولنگ۔

ایئر کولنگ پاور بیٹری سسٹم کے اندرونی درجہ حرارت کو کنٹرول اور تقسیم کرنے کے لیے ہوا کو ہیٹ ایکسچینج کیریئر کے طور پر استعمال کرتی ہے۔ گرمی کی کھپت اور وینٹیلیشن کے طریقوں کے مطابق، ایئر کولنگ کو سیریل وینٹیلیشن اور متوازی وینٹیلیشن میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ ایئر کولنگ ٹیکنالوجی میں خرابیاں ہیں جیسے کم تھرمل چالکتا اور بیٹری پیک کے درجہ حرارت کی یکسانیت پر کنٹرول کا خراب اثر۔ پاور لتیم بیٹریوں میں اعلی توانائی کی کثافت کی ترقی کے رجحان کی وجہ سے، ہوا کو ٹھنڈا کرنا آہستہ آہستہ تھرمل مینجمنٹ ٹیکنالوجی کی ضروریات کو پورا کرنا مشکل ہوتا جا رہا ہے۔

مائع کولنگ پاور بیٹری سسٹم کے اندرونی درجہ حرارت کو کنٹرول اور تقسیم کرنے کے لیے ہیٹ ایکسچینج کیریئر کے طور پر کولنٹ کا استعمال کرتی ہے۔ یہ نظام عام طور پر بیٹری سسٹم کے اندر کولنٹ کے بہاؤ کو مکمل کرنے کے لیے پانی کے پمپ اور پائپ لائنوں کا استعمال کرتا ہے۔ مائع کولنگ کے فوائد ہیں جیسے اعلی کولنگ کی کارکردگی، اعلی تھرمل چالکتا، اور بیٹری پیک کے درجہ حرارت کی مستقل مزاجی کو بہتر بنا سکتی ہے۔ تاہم، مائع کی رساو بیٹری کے شارٹ سرکٹ کا سبب بن سکتی ہے، اس لیے مائع کولنگ کے لیے زیادہ سگ ماہی کی ضرورت ہوتی ہے، جو مائع کولنگ میں حفاظتی مسئلہ ہے۔ ایک ہی وقت میں، مائع کولنگ پورے لتیم بیٹری سسٹم کے وزن میں اضافہ کرے گا، جو پاور لتیم بیٹریوں کے ہلکے وزن کے رجحان کے لیے موزوں نہیں ہے۔

ہیٹ پائپ کولنگ ایک تھرمل مینجمنٹ سسٹم ہے جو گرمی کی ترسیل کو حاصل کرنے کے لیے مرحلے میں تبدیلی کا استعمال کرتا ہے۔ ہیٹ پائپ ایک وانپیکرن سیکشن، ایک موصلیت کا سیکشن، اور گاڑھا ہونا سیکشن پر مشتمل ہوتا ہے۔ سیل شدہ ایئر ڈکٹ کے اندر کا میڈیم بخارات کے مرحلے کے دوران بیٹری سے پیدا ہونے والی گرمی کو جذب کرے گا، اور پھر کنڈینسیشن سیکشن کے ذریعے گرمی کو بیرونی ماحول میں منتقل کرے گا، جس سے بیٹری پیک کو تیزی سے ٹھنڈا کرنے کا اثر حاصل ہوگا۔

فیز چینج مواد وہ مواد ہیں جو درجہ حرارت کی ایک مخصوص حد کے اندر اپنی جسمانی حالت کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ فیز چینج کولنگ میں تیز حرارت کی کھپت، اعلی درجہ حرارت کی یکسانیت، اور کم درجہ حرارت کی موصلیت کے فوائد ہیں۔ یہ فیز چینج میٹریل کی قسم کے مطابق دوسرے مواد کے ساتھ فیز چینج مواد کو ملا کر جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کو بھی بہتر بنا سکتا ہے۔ ٹھنڈک کے لیے فیز چینج میٹریل کا استعمال بیٹری سے اضافی توانائی خرچ کیے بغیر بیٹری سسٹم کے زیر قبضہ جگہ کو کم کر سکتا ہے۔ لیکن کم تھرمل چالکتا اور آسان رساو جیسی خرابیاں بھی ہیں۔ اگر فیز چینج کولنگ کو تھرمل مینجمنٹ کے دیگر طریقوں کے ساتھ جوڑ دیا جائے تاکہ فیز چینج مواد کے ذریعے جذب ہونے والی حرارت کو بیرونی ماحول میں بروقت ختم کیا جا سکے، تو فیز چینج مواد کے ٹھنڈک اثر کو پائیدار طریقے سے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

فی الحال، الیکٹرک گاڑیوں کی تکرار میں، بیٹری تھرمل مینجمنٹ میں تکنیکی جدت کو ہمیشہ ایک بہت اہم مقام پر رکھا جاتا ہے۔ مستقبل میں، الیکٹرک وہیکل بیٹری تھرمل مینجمنٹ سسٹم متعدد پہلوؤں میں مسلسل کام کرے گا، بشمول کارکردگی کو بہتر بنانا، لاگت کو کم کرنا، اور ذہانت کو بڑھانا۔