పూర్తి విద్యుత్ వాహనాల కోసం ఉష్ణ నిర్వహణ సాంకేతికత

పూర్తి ఎలక్ట్రిక్ వాహనాల థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సిస్టమ్ డ్రైవర్‌కు సౌకర్యవంతమైన డ్రైవింగ్ వాతావరణాన్ని కల్పించడమే కాకుండా, లోపలి వాతావరణంలోని ఉష్ణోగ్రత, తేమ, గాలి సరఫరా ఉష్ణోగ్రత మొదలైనవాటిని కూడా నియంత్రిస్తుంది. ఇది ప్రధానంగా పవర్ బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రిస్తుంది. ఎలక్ట్రిక్ వాహనం యొక్క భద్రతను నిర్ధారించడానికి పవర్ బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ అవసరం. ఇది ఆటోమొబైల్స్ సమర్థవంతంగా మరియు సురక్షితంగా పనిచేయడానికి ఒక ముఖ్యమైన ముందస్తు అవసరం.

పవర్ బ్యాటరీలను చల్లబరచడానికి అనేక పద్ధతులు ఉన్నాయి, వాటిని గాలి ద్వారా చల్లబరచడం, ద్రవాల ద్వారా చల్లబరచడం, హీట్ సింక్ ద్వారా చల్లబరచడం, ఫేజ్ చేంజ్ మెటీరియల్ ద్వారా చల్లబరచడం మరియు హీట్ పైప్ ద్వారా చల్లబరచడం అని విభజించవచ్చు.

ఉష్ణోగ్రత చాలా ఎక్కువగా లేదా చాలా తక్కువగా ఉండటం లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది, కానీ వేర్వేరు ఉష్ణోగ్రతలు బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత నిర్మాణం మరియు అయాన్ రసాయన ప్రతిచర్యలపై వేర్వేరు ప్రభావాలను చూపుతాయి.

తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్ సమయంలో ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క అయానిక వాహకత తక్కువగా ఉంటుంది, మరియు పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్/ఎలక్ట్రోలైట్ ఇంటర్‌ఫేస్ మరియు నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్/ఎలక్ట్రోలైట్ ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద ఇంపెడెన్స్‌లు ఎక్కువగా ఉంటాయి. ఇది పాజిటివ్ మరియు నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ ఉపరితలాలపై ఛార్జ్ బదిలీ ఇంపెడెన్స్‌ను మరియు నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్‌లో లిథియం అయాన్ల వ్యాప్తి వేగాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది, చివరికి బ్యాటరీ రేట్ డిశ్చార్జ్ పనితీరు మరియు ఛార్జింగ్, డిశ్చార్జ్ సామర్థ్యం వంటి కీలక సూచికలను ప్రభావితం చేస్తుంది. తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, బ్యాటరీ ఎలక్ట్రోలైట్‌లోని ద్రావణిలో కొంత భాగం ఘనీభవిస్తుంది, దీనివల్ల లిథియం అయాన్లు వలస వెళ్లడం కష్టమవుతుంది. ఉష్ణోగ్రత తగ్గేకొద్దీ, ఎలక్ట్రోలైట్ లవణం యొక్క ఎలక్ట్రోకెమికల్ చర్య ఇంపెడెన్స్ నిరంతరం పెరుగుతుంది, మరియు దాని అయాన్ల విఘటన స్థిరాంకం కూడా నిరంతరం తగ్గుతుంది. ఈ కారకాలు ఎలక్ట్రోలైట్‌లో అయాన్ల కదలిక రేటును తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తాయి మరియు ఎలక్ట్రోకెమికల్ చర్య రేటును తగ్గిస్తాయి; మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ ప్రక్రియలో, లిథియం అయాన్ల వలసలో ఉన్న కష్టం, లిథియం అయాన్లను లోహ లిథియం డెండ్రైట్‌లుగా క్షయకరణం చెందించడానికి దారితీస్తుంది, ఫలితంగా ఎలక్ట్రోలైట్ విచ్ఛిన్నం చెంది, గాఢత ధ్రువణత పెరుగుతుంది. అంతేకాకుండా, ఈ లిథియం లోహ డెండ్రైట్ యొక్క పదునైన కోణాలు బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత సెపరేటర్‌ను సులభంగా చీల్చి, బ్యాటరీ లోపల షార్ట్ సర్క్యూట్‌కు కారణమై, భద్రతా ప్రమాదానికి దారితీయవచ్చు.

అధిక ఉష్ణోగ్రత ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావకం ఘనీభవించడానికి కారణం కాదు, అలాగే అది ఎలక్ట్రోలైట్ లవణ అయాన్ల వ్యాప్తి రేటును కూడా తగ్గించదు; దీనికి విరుద్ధంగా, అధిక ఉష్ణోగ్రత పదార్థం యొక్క విద్యుత్ రసాయన చర్య చురుకుదనాన్ని పెంచుతుంది, అయాన్ వ్యాప్తి రేటును పెంచుతుంది మరియు లిథియం అయాన్ల వలసను వేగవంతం చేస్తుంది, కాబట్టి ఒక విధంగా అధిక ఉష్ణోగ్రతలు లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ పనితీరును మెరుగుపరచడంలో సహాయపడతాయి. అయితే, ఉష్ణోగ్రత మరీ ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అది SEI ఫిల్మ్ యొక్క విచ్ఛిన్న చర్యను, లిథియం-పొందుపరిచిన కార్బన్ మరియు ఎలక్ట్రోలైట్ మధ్య చర్యను, లిథియం-పొందుపరిచిన కార్బన్ మరియు అంటుకునే పదార్థం మధ్య చర్యను, ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క విచ్ఛిన్న చర్యను మరియు కాథోడ్ పదార్థం యొక్క విచ్ఛిన్న చర్యను వేగవంతం చేస్తుంది, తద్వారా బ్యాటరీ యొక్క సేవా జీవితం మరియు పనితీరును తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తుంది. పైన పేర్కొన్న చర్యలు దాదాపుగా అన్నీ కోలుకోలేనివి (ఇర్రివర్సిబుల్). చర్య రేటు వేగవంతమైనప్పుడు, బ్యాటరీ లోపల కోలుకోగల విద్యుత్ రసాయన చర్యలకు అందుబాటులో ఉన్న పదార్థాలు వేగంగా తగ్గిపోతాయి, దీనివల్ల తక్కువ సమయంలో బ్యాటరీ పనితీరు క్షీణిస్తుంది. మరియు బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రత దాని సురక్షిత ఉష్ణోగ్రతను మించి పెరగడం కొనసాగినప్పుడు, బ్యాటరీ లోపల ఎలక్ట్రోలైట్ మరియు ఎలక్ట్రోడ్‌ల విచ్ఛిన్న చర్య దానంతట అదే జరుగుతుంది. దీనివల్ల అతి తక్కువ సమయంలో అధిక మొత్తంలో వేడి పుడుతుంది, అంటే బ్యాటరీ ఉష్ణ వైఫల్యం సంభవిస్తుంది, ఇది బ్యాటరీ పూర్తిగా నాశనం కావడానికి కారణమవుతుంది. బ్యాటరీ బాక్స్‌లోని చిన్న ప్రదేశంలో, వేడి సకాలంలో వెదజల్లడం కష్టం, మరియు వేడి తక్కువ సమయంలో వేగంగా పేరుకుపోతుంది. దీనివల్ల బ్యాటరీ ఉష్ణ వైఫల్యం వేగంగా వ్యాపించి, బ్యాటరీ ప్యాక్ నుండి పొగ రావడం, దానంతట అదే మండిపోవడం లేదా పేలిపోవడం వంటివి జరిగే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది.