ব্যাটারি তাপীয় ব্যবস্থাপনা
ব্যাটারির কার্যপ্রক্রিয়ার সময়, এর কর্মক্ষমতার উপর তাপমাত্রার একটি বড় প্রভাব থাকে। তাপমাত্রা খুব কম হলে, এটি ব্যাটারির ধারণক্ষমতা এবং শক্তিতে তীব্র হ্রাস ঘটাতে পারে, এমনকি ব্যাটারিতে শর্ট সার্কিটও হতে পারে। ব্যাটারির তাপ ব্যবস্থাপনার গুরুত্ব ক্রমশ বাড়ছে, কারণ তাপমাত্রা খুব বেশি হলে তা ব্যাটারির পচন, ক্ষয়, আগুন ধরা বা এমনকি বিস্ফোরণের কারণ হতে পারে। পাওয়ার ব্যাটারির কার্যকরী তাপমাত্রা এর কর্মক্ষমতা, নিরাপত্তা এবং আয়ু নির্ধারণে একটি মূল নিয়ামক। কর্মক্ষমতার দৃষ্টিকোণ থেকে, খুব কম তাপমাত্রা ব্যাটারির কার্যকারিতা কমিয়ে দেয়, যার ফলে চার্জ এবং ডিসচার্জের কর্মক্ষমতা হ্রাস পায় এবং ব্যাটারির ধারণক্ষমতায় তীব্র পতন ঘটে। তুলনামূলক বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে, যখন তাপমাত্রা ১০° সেলসিয়াসে নেমে আসে, তখন ব্যাটারির ডিসচার্জ ক্ষমতা স্বাভাবিক তাপমাত্রার ৯৩% ছিল; কিন্তু, যখন তাপমাত্রা -২০° সেলসিয়াসে নেমে আসে, তখন ব্যাটারির ডিসচার্জ ক্ষমতা স্বাভাবিক তাপমাত্রার মাত্র ৪৩% ছিল।
লি জুনকিউ এবং অন্যদের গবেষণায় উল্লেখ করা হয়েছে যে, নিরাপত্তার দৃষ্টিকোণ থেকে, তাপমাত্রা খুব বেশি হলে ব্যাটারির পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলো ত্বরান্বিত হবে। যখন তাপমাত্রা ৬০° সেলসিয়াসের কাছাকাছি পৌঁছায়, তখন ব্যাটারির অভ্যন্তরীণ উপাদান/সক্রিয় পদার্থগুলো বিয়োজিত হতে শুরু করে এবং এরপর "থার্মাল রানঅ্যাওয়ে" ঘটে, যার ফলে তাপমাত্রা হঠাৎ বেড়ে গিয়ে ৪০০ থেকে ১০০০° সেলসিয়াস পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে এবং এর পরিণতিতে আগুন ও বিস্ফোরণ ঘটে। যদি তাপমাত্রা খুব কম হয়, তবে ব্যাটারির চার্জিং হার কম রাখতে হবে, অন্যথায় এটি ব্যাটারির লিথিয়ামকে বিয়োজিত করে অভ্যন্তরীণ শর্ট সার্কিটের মাধ্যমে আগুন ধরিয়ে দেবে।
ব্যাটারির আয়ুর দৃষ্টিকোণ থেকে, এর উপর তাপমাত্রার প্রভাবকে উপেক্ষা করা যায় না। কম তাপমাত্রায় চার্জ হওয়ার প্রবণতাযুক্ত ব্যাটারিতে লিথিয়াম জমা হওয়ার কারণে ব্যাটারির সাইকেল লাইফ দ্রুত কয়েক ডজন গুণ কমে যায়, এবং উচ্চ তাপমাত্রা ব্যাটারির ক্যালেন্ডার লাইফ ও সাইকেল লাইফকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করে। গবেষণায় দেখা গেছে যে, যখন তাপমাত্রা ২৩℃ থাকে, তখন ৮০% অবশিষ্ট ক্ষমতা সম্পন্ন একটি ব্যাটারির ক্যালেন্ডার লাইফ প্রায় ৬২৩৮ দিন, কিন্তু যখন তাপমাত্রা ৩৫℃-তে পৌঁছায়, তখন ক্যালেন্ডার লাইফ হয় প্রায় ১৭৯০ দিন, এবং যখন তাপমাত্রা ৫৫℃-তে পৌঁছায়, তখন ক্যালেন্ডার লাইফ প্রায় ৬২৩৮ দিন থেকে কমে মাত্র ২৭২ দিন হয়।
বর্তমানে, খরচ এবং প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতার কারণে, ব্যাটারি তাপীয় ব্যবস্থাপনা (বিটিএমএসপরিবাহী মাধ্যমের ব্যবহারে কোনো নির্দিষ্ট পদ্ধতি নেই এবং একে তিনটি প্রধান প্রযুক্তিগত পথে ভাগ করা যায়: বায়ু শীতলীকরণ (সক্রিয় এবং নিষ্ক্রিয়), তরল শীতলীকরণ এবং ফেজ চেঞ্জ ম্যাটেরিয়ালস (PCM)। বায়ু শীতলীকরণ তুলনামূলকভাবে সহজ, এতে লিকেজের কোনো ঝুঁকি নেই এবং এটি সাশ্রয়ী। এটি এলএফপি ব্যাটারি এবং ছোট গাড়ির ক্ষেত্রে প্রাথমিক উন্নয়নের জন্য উপযুক্ত। তরল শীতলীকরণের কার্যকারিতা বায়ু শীতলীকরণের চেয়ে ভালো, তবে এর খরচ বেশি। বায়ুর তুলনায়, তরল শীতলীকরণ মাধ্যমের উচ্চ আপেক্ষিক তাপ ধারণ ক্ষমতা এবং উচ্চ তাপ স্থানান্তর সহগের মতো বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা বায়ু শীতলীকরণের কম দক্ষতার প্রযুক্তিগত ঘাটতি কার্যকরভাবে পূরণ করে। বর্তমানে যাত্রীবাহী গাড়ির ক্ষেত্রে এটিই প্রধান অপ্টিমাইজেশন পরিকল্পনা। ঝাং ফুবিন তার গবেষণায় উল্লেখ করেছেন যে, তরল শীতলীকরণের সুবিধা হলো দ্রুত তাপ অপসারণ, যা ব্যাটারি প্যাকের তাপমাত্রা একরূপ রাখতে পারে এবং এটি উচ্চ তাপ উৎপাদনকারী ব্যাটারি প্যাকের জন্য উপযুক্ত; এর অসুবিধাগুলো হলো উচ্চ খরচ, কঠোর প্যাকেজিং প্রয়োজনীয়তা, তরল লিকেজের ঝুঁকি এবং জটিল গঠন। ফেজ চেঞ্জ ম্যাটেরিয়ালসের তাপ বিনিময় দক্ষতা এবং খরচ উভয় ক্ষেত্রেই সুবিধা রয়েছে এবং এর রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কম। বর্তমান প্রযুক্তি এখনও পরীক্ষাগার পর্যায়ে রয়েছে। ফেজ চেঞ্জ মেটেরিয়ালের তাপ ব্যবস্থাপনা প্রযুক্তি এখনও পুরোপুরি পরিপক্ক নয়, এবং এটিই ভবিষ্যতে ব্যাটারি তাপ ব্যবস্থাপনার সবচেয়ে সম্ভাবনাময় উন্নয়নের দিক।
সামগ্রিকভাবে, তরল শীতলীকরণই বর্তমানে প্রচলিত প্রধান প্রযুক্তি, যার মূল কারণগুলো হলো:
(1) একদিকে, বর্তমান প্রচলিত উচ্চ-নিকেল টারনারি ব্যাটারিগুলোর তাপীয় স্থিতিশীলতা লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারির তুলনায় খারাপ, এদের থার্মাল রানঅ্যাওয়ে তাপমাত্রা (বিয়োজন তাপমাত্রা, লিথিয়াম আয়রন ফসফেটের জন্য ৭৫০ °C, টারনারি লিথিয়াম ব্যাটারির জন্য ৩০০ °C) কম এবং তাপ উৎপাদন বেশি। অন্যদিকে, BYD-এর ব্লেড ব্যাটারি এবং নিংদে যুগের CTP-এর মতো নতুন লিথিয়াম আয়রন ফসফেট প্রয়োগ প্রযুক্তিগুলো মডিউল দূর করে, স্থানের ব্যবহার এবং শক্তির ঘনত্ব উন্নত করে, এবং ব্যাটারির তাপ ব্যবস্থাপনাকে এয়ার-কুলড প্রযুক্তি থেকে লিকুইড-কুলড প্রযুক্তির দিকে আরও এগিয়ে নিয়ে যায়।
(2) ভর্তুকি হ্রাসের নির্দেশনা এবং ড্রাইভিং রেঞ্জ নিয়ে ভোক্তাদের উদ্বেগের প্রভাবে, বৈদ্যুতিক যানবাহনের ড্রাইভিং রেঞ্জ ক্রমাগত বাড়ছে এবং ব্যাটারির শক্তি ঘনত্বের প্রয়োজনীয়তা ক্রমশ বাড়ছে। উচ্চ তাপ স্থানান্তর দক্ষতা সম্পন্ন তরল শীতলীকরণ প্রযুক্তির চাহিদা বেড়েছে।
(3) মডেলগুলো মধ্যম থেকে উচ্চ-মানের মডেলের দিকে বিকশিত হচ্ছে, যেখানে পর্যাপ্ত ব্যয়ের বাজেট, আরাম, যন্ত্রাংশের কম ত্রুটি সহনশীলতা এবং উচ্চ কর্মক্ষমতার উপর জোর দেওয়া হয়, এবং লিকুইড কুলিং সলিউশন এই প্রয়োজনীয়তার সাথে আরও বেশি সঙ্গতিপূর্ণ।
প্রচলিত গাড়ি হোক বা নতুন শক্তির যানবাহন, আরামের জন্য ভোক্তাদের চাহিদা দিন দিন বেড়েই চলেছে এবং ককপিট থার্মাল ম্যানেজমেন্ট প্রযুক্তি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠেছে। শীতলীকরণ পদ্ধতির ক্ষেত্রে, সাধারণ কম্প্রেসরের পরিবর্তে বৈদ্যুতিক কম্প্রেসর ব্যবহার করা হয় এবং সাধারণত এয়ার-কন্ডিশনিং কুলিং সিস্টেমের সাথে ব্যাটারি সংযুক্ত থাকে। প্রচলিত যানবাহনগুলিতে প্রধানত সোয়াশ প্লেট টাইপ ব্যবহার করা হয়, যেখানে নতুন শক্তির যানবাহনগুলিতে প্রধানত ভর্টেক্স টাইপ ব্যবহৃত হয়। এই পদ্ধতির কার্যকারিতা বেশি, ওজন হালকা, শব্দ কম এবং এটি বৈদ্যুতিক ড্রাইভ শক্তির সাথে অত্যন্ত সামঞ্জস্যপূর্ণ। এছাড়াও, এর গঠন সহজ, পরিচালনা স্থিতিশীল এবং এর আয়তনিক দক্ষতা সোয়াশ প্লেট টাইপের চেয়ে প্রায় ৬০% বেশি। উত্তাপন পদ্ধতির ক্ষেত্রে, পিটিসি হিটিং (PTC heating) ব্যবহৃত হয়।পিটিসি এয়ার হিটার/পিটিসি কুল্যান্ট হিটারপ্রয়োজন আছে, এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনে বিনা খরচের তাপ উৎসের (যেমন অভ্যন্তরীণ দহন ইঞ্জিনের কুল্যান্ট) অভাব রয়েছে।
পোস্ট করার সময়: ০৭-০৭-২০২৩
