పవర్ బ్యాటరీ యొక్క మూడు ప్రధాన ఉష్ణ బదిలీ మాధ్యమాల ఉష్ణ నిర్వహణ వ్యవస్థ యొక్క విశ్లేషణ

నూతన శక్తి వాహనాలలోని కీలక సాంకేతికతలలో పవర్ బ్యాటరీలు ఒకటి. బ్యాటరీల నాణ్యత ఒకవైపు ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల ధరను, మరోవైపు వాటి ప్రయాణ పరిధిని నిర్ధారిస్తుంది. ఇది ఆమోదం మరియు వేగవంతమైన వినియోగానికి ఒక కీలకమైన అంశం.

పవర్ బ్యాటరీల వినియోగ లక్షణాలు, అవసరాలు మరియు అనువర్తన రంగాల ప్రకారం, దేశ విదేశాలలో పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి చెందుతున్న పవర్ బ్యాటరీల రకాలు స్థూలంగా: లెడ్-యాసిడ్ బ్యాటరీలు, నికెల్-కాడ్మియం బ్యాటరీలు, నికెల్-మెటల్ హైడ్రైడ్ బ్యాటరీలు, లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు, ఫ్యూయల్ సెల్స్ మొదలైనవి. వీటిలో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల అభివృద్ధి అత్యధిక దృష్టిని ఆకర్షిస్తోంది.

పవర్ బ్యాటరీ ఉష్ణోత్పత్తి ప్రవర్తన

పవర్ బ్యాటరీ మాడ్యూల్ యొక్క ఉష్ణ మూలం, ఉష్ణోత్పత్తి రేటు, బ్యాటరీ ఉష్ణ సామర్థ్యం మరియు ఇతర సంబంధిత పారామితులు బ్యాటరీ స్వభావంతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. బ్యాటరీ ద్వారా విడుదలయ్యే ఉష్ణం, బ్యాటరీ యొక్క రసాయన, యాంత్రిక మరియు విద్యుత్ స్వభావం మరియు లక్షణాలపై, ముఖ్యంగా విద్యుత్ రసాయన చర్య యొక్క స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. బ్యాటరీ చర్యలో ఉత్పన్నమయ్యే ఉష్ణ శక్తిని బ్యాటరీ చర్య ఉష్ణం Qr ద్వారా వ్యక్తపరచవచ్చు; విద్యుత్ రసాయన ధ్రువీకరణం (పోలరైజేషన్) వలన బ్యాటరీ యొక్క వాస్తవ వోల్టేజ్ దాని సమతాస్థితి విద్యుత్ చాలక శక్తి నుండి విచలనం చెందుతుంది, మరియు బ్యాటరీ ధ్రువీకరణం వలన కలిగే శక్తి నష్టాన్ని Qp ద్వారా వ్యక్తపరుస్తారు. చర్య సమీకరణం ప్రకారం జరిగే బ్యాటరీ చర్యతో పాటు, కొన్ని ఉప చర్యలు (సైడ్ రియాక్షన్స్) కూడా ఉంటాయి. సాధారణ ఉప చర్యలలో ఎలక్ట్రోలైట్ విచ్ఛిన్నం మరియు బ్యాటరీ స్వీయ-ఉత్సర్గం (సెల్ఫ్-డిశ్చార్జ్) ఉంటాయి. ఈ ప్రక్రియలో ఉత్పన్నమయ్యే ఉప చర్య ఉష్ణం Qs. అదనంగా, ఏ బ్యాటరీకైనా అనివార్యంగా నిరోధకత ఉంటుంది కాబట్టి, కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు జౌల్ ఉష్ణం Qj ఉత్పన్నమవుతుంది. అందువల్ల, ఒక బ్యాటరీ యొక్క మొత్తం ఉష్ణం అనేది ఈ క్రింది అంశాల ఉష్ణాల మొత్తం: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj.

నిర్దిష్ట ఛార్జింగ్ (డిశ్చార్జింగ్) ప్రక్రియను బట్టి, బ్యాటరీ వేడిని ఉత్పత్తి చేయడానికి కారణమయ్యే ప్రధాన కారకాలు కూడా భిన్నంగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, బ్యాటరీ సాధారణంగా ఛార్జ్ అయినప్పుడు, Qr అనేది ప్రధాన కారకం; మరియు బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ యొక్క తరువాతి దశలో, ఎలక్ట్రోలైట్ విచ్ఛిన్నం కారణంగా, సైడ్ రియాక్షన్లు జరగడం ప్రారంభమవుతాయి (సైడ్ రియాక్షన్ హీట్ Qs). బ్యాటరీ దాదాపు పూర్తిగా ఛార్జ్ అయినప్పుడు మరియు ఓవర్‌ఛార్జ్ అయినప్పుడు, ప్రధానంగా జరిగేది ఎలక్ట్రోలైట్ విచ్ఛిన్నం, ఇక్కడ Qs ఆధిపత్యం వహిస్తుంది. జౌల్ హీట్ Qj అనేది కరెంట్ మరియు రెసిస్టెన్స్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. సాధారణంగా ఉపయోగించే ఛార్జింగ్ పద్ధతి స్థిరమైన కరెంట్ కింద జరుగుతుంది, మరియు ఈ సమయంలో Qj ఒక నిర్దిష్ట విలువగా ఉంటుంది. అయితే, స్టార్ట్-అప్ మరియు యాక్సిలరేషన్ సమయంలో, కరెంట్ సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది. HEV విషయంలో, ఇది పదుల ఆంపియర్ల నుండి వందల ఆంపియర్ల కరెంట్‌కు సమానం. ఈ సమయంలో, జౌల్ హీట్ Qj చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు బ్యాటరీ వేడి విడుదలకు ప్రధాన మూలంగా మారుతుంది.

ఉష్ణ నిర్వహణ నియంత్రణ దృక్కోణం నుండి, ఉష్ణ నిర్వహణ వ్యవస్థలు(హెచ్‌విహెచ్) రెండు రకాలుగా విభజించవచ్చు: క్రియాశీల మరియు నిష్క్రియాత్మక. ఉష్ణ బదిలీ మాధ్యమం దృక్కోణం నుండి, ఉష్ణ నిర్వహణ వ్యవస్థలను ఇలా విభజించవచ్చు: గాలి-శీతలీకరణ (PTC ఎయిర్ హీటర్), ద్రవ-శీతలీకరణ (PTC కూలెంట్ హీటర్), మరియు దశ-మార్పు ఉష్ణ నిల్వ.