નવી ઉર્જા વાહન થર્મલ મેનેજમેન્ટ ટેકનોલોજી અપગ્રેડિંગ દિશા

બેટરી થર્મલ મેનેજમેન્ટ

બેટરીની કાર્ય પ્રક્રિયા દરમિયાન, તાપમાન તેની કામગીરી પર ખૂબ પ્રભાવ પાડે છે. જો તાપમાન ખૂબ ઓછું હોય, તો તે બેટરીની ક્ષમતા અને શક્તિમાં તીવ્ર ઘટાડો અને બેટરીના શોર્ટ સર્કિટનું કારણ પણ બની શકે છે. બેટરી થર્મલ મેનેજમેન્ટનું મહત્વ વધુને વધુ પ્રબળ બની રહ્યું છે કારણ કે તાપમાન ખૂબ વધારે છે જેના કારણે બેટરી સડી શકે છે, કાટ લાગી શકે છે, આગ લાગી શકે છે અથવા વિસ્ફોટ પણ થઈ શકે છે. પાવર બેટરીનું ઓપરેટિંગ તાપમાન કામગીરી, સલામતી અને બેટરી જીવન નક્કી કરવામાં મુખ્ય પરિબળ છે. કામગીરીના દૃષ્ટિકોણથી, ખૂબ ઓછું તાપમાન બેટરી પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો તરફ દોરી જશે, જેના પરિણામે ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ કામગીરીમાં ઘટાડો થશે, અને બેટરી ક્ષમતામાં તીવ્ર ઘટાડો થશે. સરખામણીમાં જાણવા મળ્યું કે જ્યારે તાપમાન 10°C સુધી ઘટી ગયું, ત્યારે બેટરી ડિસ્ચાર્જ ક્ષમતા સામાન્ય તાપમાનના 93% હતી; જો કે, જ્યારે તાપમાન -20°C સુધી ઘટી ગયું, ત્યારે બેટરી ડિસ્ચાર્જ ક્ષમતા સામાન્ય તાપમાનના માત્ર 43% હતી.

લી જુનકિયુ અને અન્ય લોકોના સંશોધનમાં ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો છે કે સલામતીના દૃષ્ટિકોણથી, જો તાપમાન ખૂબ ઊંચું હોય, તો બેટરીની બાજુની પ્રતિક્રિયાઓ ઝડપી બનશે. જ્યારે તાપમાન 60 °C ની નજીક હોય છે, ત્યારે બેટરીના આંતરિક પદાર્થો/સક્રિય પદાર્થો વિઘટિત થશે, અને પછી "થર્મલ રનઅવે" થશે, જેના કારણે તાપમાનમાં અચાનક વધારો થશે, 400 ~ 1000 ℃ સુધી પણ, અને પછી આગ અને વિસ્ફોટ થશે. જો તાપમાન ખૂબ ઓછું હોય, તો બેટરીનો ચાર્જિંગ દર ઓછા ચાર્જિંગ દરે જાળવવાની જરૂર છે, અન્યથા તે બેટરીને લિથિયમનું વિઘટન કરશે અને આંતરિક શોર્ટ સર્કિટમાં આગ લાગશે.

બેટરી લાઇફના દ્રષ્ટિકોણથી, બેટરી લાઇફ પર તાપમાનની અસરને અવગણી શકાય નહીં. નીચા-તાપમાન ચાર્જિંગ માટે સંવેદનશીલ બેટરીમાં લિથિયમ જમા થવાથી બેટરીનું ચક્ર જીવન ઝડપથી ડઝનેક ગણું ક્ષીણ થઈ જશે, અને ઉચ્ચ તાપમાન બેટરીના કેલેન્ડર જીવન અને ચક્ર જીવનને ખૂબ અસર કરશે. સંશોધનમાં જાણવા મળ્યું છે કે જ્યારે તાપમાન 23 ℃ હોય છે, ત્યારે 80% બાકી રહેલી ક્ષમતા ધરાવતી બેટરીનું કેલેન્ડર જીવન લગભગ 6238 દિવસ હોય છે, પરંતુ જ્યારે તાપમાન 35 ℃ સુધી વધે છે, ત્યારે કેલેન્ડર જીવન લગભગ 1790 દિવસ હોય છે, અને જ્યારે તાપમાન 55 ℃ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે કેલેન્ડર જીવન લગભગ 6238 દિવસ હોય છે. ફક્ત 272 દિવસ.

હાલમાં, ખર્ચ અને તકનીકી અવરોધોને કારણે, બેટરી થર્મલ મેનેજમેન્ટ (બીટીએમએસ) વાહક માધ્યમોના ઉપયોગમાં એકીકૃત નથી, અને તેને ત્રણ મુખ્ય તકનીકી માર્ગોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: એર કૂલિંગ (સક્રિય અને નિષ્ક્રિય), લિક્વિડ કૂલિંગ અને ફેઝ ચેન્જ મટિરિયલ્સ (PCM). એર કૂલિંગ પ્રમાણમાં સરળ છે, તેમાં લીકેજનું કોઈ જોખમ નથી, અને તે આર્થિક છે. તે LFP બેટરી અને નાની કાર ફીલ્ડના પ્રારંભિક વિકાસ માટે યોગ્ય છે. લિક્વિડ કૂલિંગની અસર એર કૂલિંગ કરતા વધુ સારી છે, અને ખર્ચમાં વધારો થાય છે. હવાની તુલનામાં, લિક્વિડ કૂલિંગ માધ્યમમાં મોટી ચોક્કસ ગરમી ક્ષમતા અને ઉચ્ચ ગરમી ટ્રાન્સફર ગુણાંકની લાક્ષણિકતાઓ છે, જે ઓછી હવા ઠંડક કાર્યક્ષમતાની તકનીકી ખામીને અસરકારક રીતે પૂર્ણ કરે છે. તે હાલમાં પેસેન્જર કારનું મુખ્ય ઑપ્ટિમાઇઝેશન છે. યોજના. ઝાંગ ફુબિને તેમના સંશોધનમાં નિર્દેશ કર્યો હતો કે લિક્વિડ કૂલિંગનો ફાયદો ઝડપી ગરમીનું વિસર્જન છે, જે બેટરી પેકનું સમાન તાપમાન સુનિશ્ચિત કરી શકે છે, અને મોટા ગરમી ઉત્પાદન સાથે બેટરી પેક માટે યોગ્ય છે; ગેરફાયદા ઊંચી કિંમત, કડક પેકેજિંગ આવશ્યકતાઓ, લિક્વિડ લિકેજનું જોખમ અને જટિલ માળખું છે. ફેઝ ચેન્જ મટિરિયલ્સમાં હીટ એક્સચેન્જ કાર્યક્ષમતા અને ખર્ચના ફાયદા અને ઓછા જાળવણી ખર્ચ બંને છે. વર્તમાન ટેકનોલોજી હજુ પણ પ્રયોગશાળા તબક્કામાં છે. ફેઝ ચેન્જ મટિરિયલ્સની થર્મલ મેનેજમેન્ટ ટેકનોલોજી હજુ સંપૂર્ણ રીતે પરિપક્વ થઈ નથી, અને તે ભવિષ્યમાં બેટરી થર્મલ મેનેજમેન્ટની સૌથી સંભવિત વિકાસ દિશા છે.

એકંદરે, પ્રવાહી ઠંડક એ વર્તમાન મુખ્ય પ્રવાહની ટેકનોલોજીનો માર્ગ છે, મુખ્યત્વે આના કારણે:

(૧) એક તરફ, વર્તમાન મુખ્ય પ્રવાહની હાઇ-નિકલ ટર્નરી બેટરીમાં લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ બેટરી કરતાં વધુ ખરાબ થર્મલ સ્થિરતા, નીચું થર્મલ રનઅવે તાપમાન (વિઘટન તાપમાન, લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ માટે 750 °C, ટર્નરી લિથિયમ બેટરી માટે 300 °C), અને વધુ ગરમીનું ઉત્પાદન છે. બીજી તરફ, BYD ની બ્લેડ બેટરી અને નિંગડે યુગ CTP જેવી નવી લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ એપ્લિકેશન તકનીકો મોડ્યુલોને દૂર કરે છે, જગ્યાના ઉપયોગ અને ઉર્જા ઘનતામાં સુધારો કરે છે, અને એર-કૂલ્ડ ટેકનોલોજીથી લિક્વિડ-કૂલ્ડ ટેકનોલોજી ટિલ્ટ સુધી બેટરી થર્મલ મેનેજમેન્ટને વધુ પ્રોત્સાહન આપે છે.

(2) સબસિડી ઘટાડાના માર્ગદર્શન અને ગ્રાહકોની ડ્રાઇવિંગ રેન્જ અંગેની ચિંતાથી પ્રભાવિત થઈને, ઇલેક્ટ્રિક વાહનોની ડ્રાઇવિંગ રેન્જ સતત વધી રહી છે, અને બેટરી ઉર્જા ઘનતા માટેની જરૂરિયાતો વધુને વધુ વધી રહી છે. ઉચ્ચ ગરમી ટ્રાન્સફર કાર્યક્ષમતા સાથે પ્રવાહી ઠંડક તકનીકની માંગ વધી છે.

(૩) મોડેલો મધ્યમથી ઉચ્ચ સ્તરના મોડેલોની દિશામાં વિકાસ કરી રહ્યા છે, જેમાં પૂરતું ખર્ચ બજેટ, આરામની શોધ, ઓછી ઘટક ફોલ્ટ સહિષ્ણુતા અને ઉચ્ચ પ્રદર્શન છે, અને પ્રવાહી ઠંડક સોલ્યુશન જરૂરિયાતોને વધુ અનુરૂપ છે.

પરંપરાગત કાર હોય કે નવી ઉર્જા વાહન, ગ્રાહકોની આરામની માંગ વધુને વધુ વધી રહી છે, અને કોકપીટ થર્મલ મેનેજમેન્ટ ટેકનોલોજી ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ બની ગઈ છે. રેફ્રિજરેશન પદ્ધતિઓની દ્રષ્ટિએ, રેફ્રિજરેશન માટે સામાન્ય કોમ્પ્રેસરને બદલે ઇલેક્ટ્રિક કોમ્પ્રેસરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, અને બેટરીઓ સામાન્ય રીતે એર-કન્ડીશનીંગ કૂલિંગ સિસ્ટમ્સ સાથે જોડાયેલી હોય છે. પરંપરાગત વાહનો મુખ્યત્વે સ્વેશ પ્લેટ પ્રકાર અપનાવે છે, જ્યારે નવા ઉર્જા વાહનો મુખ્યત્વે વમળ પ્રકારનો ઉપયોગ કરે છે. આ પદ્ધતિમાં ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા, હલકો વજન, ઓછો અવાજ અને ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ ઊર્જા સાથે ખૂબ સુસંગત છે. વધુમાં, માળખું સરળ છે, કામગીરી સ્થિર છે, અને વોલ્યુમેટ્રિક કાર્યક્ષમતા સ્વેશ પ્લેટ પ્રકાર કરતા 60% વધારે છે. %લગભગ. હીટિંગ પદ્ધતિની દ્રષ્ટિએ, PTC હીટિંગ (પીટીસી એર હીટર/પીટીસી શીતક હીટર) ની જરૂર છે, અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનોમાં શૂન્ય-ખર્ચવાળા ગરમીના સ્ત્રોતોનો અભાવ હોય છે (જેમ કે આંતરિક કમ્બશન એન્જિન શીતક).