പശ്ചാത്തലം

ഒരു മൊഡ്യൂളിൻ്റെ താപ പ്രചരണം ഇനിപ്പറയുന്ന ഘട്ടങ്ങൾ അനുഭവിക്കുന്നു: സെൽ തെർമൽ ദുരുപയോഗത്തിനു ശേഷമുള്ള താപ ശേഖരണം, സെൽ തെർമൽ റൺവേ, തുടർന്ന് മൊഡ്യൂൾ തെർമൽ റൺവേ. ഒരൊറ്റ സെല്ലിൽ നിന്നുള്ള തെർമൽ റൺവേ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നില്ല; എന്നിരുന്നാലും, ചൂട് മറ്റ് കോശങ്ങളിലേക്ക് വ്യാപിക്കുമ്പോൾ, പ്രചരണം ഒരു ഡൊമിനോ ഇഫക്റ്റിന് കാരണമാകും, ഇത് മൊഡ്യൂളിൻ്റെ താപ റൺവേയിലേക്ക് നയിക്കുകയും വൻതോതിൽ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യും. ചിത്രം 1കാണിക്കുകതെർമൽ റൺവേ ടെസ്റ്റിൻ്റെ ഫലം. അപ്രതിരോധ്യമായ പ്രചരണം കാരണം മൊഡ്യൂൾ തീപിടിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഒരു സെല്ലിൻ്റെ ഉള്ളിലെ താപ ചാലകത വ്യത്യസ്ത ദിശകൾക്കനുസരിച്ച് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. താപ ചാലകതയുടെ ഗുണകം ദിശയിൽ കൂടുതലായിരിക്കുംസമാന്തരമായിഒരു സെല്ലിൻ്റെ റോൾ കോർ ഉപയോഗിച്ച്; അതേസമയം റോൾ കോറിലേക്ക് ലംബമായ ദിശയ്ക്ക് താഴ്ന്ന ചാലകതയുണ്ട്. അതിനാൽ സെല്ലുകൾക്കിടയിൽ വശത്ത് നിന്ന് വശത്തേക്ക് താപ വ്യാപനം ടാബുകൾ വഴി സെല്ലുകളിലേക്കുള്ളതിനേക്കാൾ വേഗത്തിലാണ്. അതുകൊണ്ട് പ്രചരണം ഒരു ഏകമാനമായ പ്രചരണമായി കാണാം. ബാറ്ററി മൊഡ്യൂളുകൾ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയ്ക്കായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നതിനാൽ, സെല്ലുകൾക്കിടയിലുള്ള ഇടം ചെറുതായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു, ഇത് താപ പ്രചരണത്തെ കൂടുതൽ വഷളാക്കും. അതിനാൽ, മൊഡ്യൂളിലെ താപത്തിൻ്റെ വ്യാപനം അടിച്ചമർത്തുകയോ തടയുകയോ ചെയ്യുന്നത് ഒരു ആയി കണക്കാക്കുംപ്രഭാവംഅപകടങ്ങൾ കുറയ്ക്കാനുള്ള വഴി. 

ഒരു മൊഡ്യൂളിൽ തെർമൽ റൺവേയെ അടിച്ചമർത്താനുള്ള വഴി

നമുക്ക് തെർമൽ റൺവേയെ സജീവമായോ നിഷ്ക്രിയമായോ നിയന്ത്രിക്കാം.

സജീവമായ അടിച്ചമർത്തൽ

സജീവ തെർമൽ സ്പ്രെഡ് അടിച്ചമർത്തൽ കൂടുതലും തെർമൽ മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്:

1) ഒരു മൊഡ്യൂളിൻ്റെ അടിയിലോ ഉള്ളിലോ കൂളിംഗ് പൈപ്പുകൾ സജ്ജീകരിച്ച് കൂളിംഗ് ലിക്വിഡ് നിറയ്ക്കുക. ശീതീകരണ ദ്രാവകത്തിൻ്റെ ഒഴുക്ക് ഫലപ്രദമായി വ്യാപനം കുറയ്ക്കും.

2) മൊഡ്യൂളിൻ്റെ മുകളിൽ അഗ്നിശമന പൈപ്പുകൾ സ്ഥാപിക്കുക. തെർമൽ റൺവേ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ, ബാറ്ററിയിൽ നിന്ന് പുറത്തുവിടുന്ന ഉയർന്ന ഊഷ്മാവ് വാതകം, വ്യാപനത്തെ അടിച്ചമർത്താൻ കെടുത്തുന്ന ഉപകരണം സ്പ്രേ ചെയ്യാൻ പൈപ്പുകളെ പ്രേരിപ്പിക്കും.

എന്നിരുന്നാലും, ഒരു താപ മാനേജ്മെൻ്റിന് അധിക ഘടകങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്, ഇത് ഉയർന്ന ചെലവിലേക്കും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയിലേക്കും നയിക്കുന്നു. മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റം പ്രാബല്യത്തിൽ വരാതിരിക്കാനുള്ള സാധ്യതയുണ്ട്.

നിഷ്ക്രിയ അടിച്ചമർത്തൽ

തെർമൽ റൺവേ സെല്ലുകൾക്കും സാധാരണ സെല്ലുകൾക്കുമിടയിൽ അഡിയാബാറ്റിക് മെറ്റീരിയലിലൂടെയുള്ള പ്രചരണം തടയുന്നതിലൂടെ നിഷ്ക്രിയ സപ്രഷൻ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

സാധാരണയായി മെറ്റീരിയൽ ഇനിപ്പറയുന്നതായിരിക്കണം:

1. കുറഞ്ഞ താപ ചാലകത. താപ വ്യാപനത്തിൻ്റെ വേഗത കുറയ്ക്കുന്നതിനാണ് ഇത്.
2. ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം. മെറ്റീരിയൽ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ പരിഹരിക്കരുത്, താപ പ്രതിരോധത്തിൻ്റെ കഴിവ് നഷ്ടപ്പെടും.
3. കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത. വോളിയം-ഊർജ്ജ നിരക്ക്, പിണ്ഡം-ഊർജ്ജ നിരക്ക് എന്നിവയുടെ സ്വാധീനം കുറയ്ക്കുന്നതിനാണ് ഇത്.

അനുയോജ്യമായ മെറ്റീരിയലിന് താപം വ്യാപിക്കുന്നത് തടയാനും ചൂട് ആഗിരണം ചെയ്യാനും കഴിയും.

മെറ്റീരിയലിനെക്കുറിച്ചുള്ള വിശകലനം

• എയർജെൽ

എയർജെൽ "ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ ചൂട് ഇൻസുലേഷൻ മെറ്റീരിയൽ" എന്നാണ് അറിയപ്പെടുന്നത്. ചൂട് ഇൻസുലേഷനിൽ ഇത് നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഭാരം കുറഞ്ഞതാണ്. തെർമൽ പ്രൊപ്പഗേഷൻ സംരക്ഷണത്തിനായി ബാറ്ററി മൊഡ്യൂളിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡ് എയറോജെൽ, എയറോജെൽ, ഗ്ലാസ് ഫൈബർ എയർജെൽ, പ്രീ-ഓക്സിഡൈസ്ഡ് ഫൈബർ എന്നിങ്ങനെ പല തരത്തിലുള്ള എയറോജെൽ ഉണ്ട്. വിവിധ വസ്തുക്കളുടെ എയർജെൽ ഹീറ്റ് ഇൻസുലേഷൻ പാളി താപ റൺവേയിൽ വ്യത്യസ്ത സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. കാരണം, വൈവിധ്യമാർന്ന താപ ചാലകത ഗുണകം, അതിൻ്റെ സൂക്ഷ്മ ഘടനയുമായി വളരെ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. കത്തിക്കുന്നതിന് മുമ്പും ശേഷവും വ്യത്യസ്ത മെറ്റീരിയലുകളുടെ SEM രൂപം ചിത്രം 2 കാണിക്കുന്നു.

ഫൈബർ ഹീറ്റ് ഇൻസുലേഷൻ വിലയിൽ കുറവാണെങ്കിലും, ചൂട് വ്യാപനം തടയുന്നതിൻ്റെ പ്രകടനം എയർജെൽ മെറ്റീരിയലിനേക്കാൾ മോശമാണെന്ന് ഗവേഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. വിവിധ തരത്തിലുള്ള എയർജെൽ സാമഗ്രികൾക്കിടയിൽ, പ്രീ-ഓക്സിഡൈസ്ഡ് ഫൈബർ എയർജെൽ ഏറ്റവും മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു, കാരണം ഇത് പൊള്ളലേറ്റതിന് ശേഷം ഘടന നിലനിർത്തുന്നു. സെറാമിക് ഫൈബർ എയർജെൽ ചൂട് ഇൻസുലേഷനിലും മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവയ്ക്കുന്നു.

• ഘട്ടം മാറ്റാനുള്ള മെറ്റീരിയൽ

താപം സംഭരിക്കുന്നതിനാൽ താപ റൺവേ പ്രചരണത്തെ അടിച്ചമർത്തുന്നതിനും ഘട്ടം മാറ്റ മെറ്റീരിയൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. സ്ഥിരമായ ഘട്ടം മാറ്റ താപനിലയുള്ള ഒരു സാധാരണ PCM ആണ് വാക്സ്. തെർമൽ സമയത്ത്ഓടിപ്പോകുക, ചൂട് വൻതോതിൽ പുറത്തുവിടുന്നു. അതിനാൽ PCM ഉയർന്നതായിരിക്കണംപ്രകടനംചൂട് ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിൻ്റെ. എന്നിരുന്നാലും, വാക്സിന് കുറഞ്ഞ താപ ചാലകതയുണ്ട്, ഇത് താപം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനെ സ്വാധീനിക്കും. അതിൻ്റെ പ്രകടനം പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിന്, ഗവേഷകർ മെഴുക് മറ്റ് വസ്തുക്കളുമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു, ലോഹ കണിക ചേർക്കുന്നത് പോലെ, PCM ലോഡ് ചെയ്യാൻ ലോഹ നുരയെ ഉപയോഗിക്കുക, ചേർക്കുകഗ്രാഫൈറ്റ്, കാർബൺ നാനോ ട്യൂബ് അല്ലെങ്കിൽ വികസിപ്പിച്ച ഗ്രാഫൈറ്റ് മുതലായവ. വികസിപ്പിച്ച ഗ്രാഫൈറ്റിന് തെർമൽ റൺവേ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ജ്വാലയെ നിയന്ത്രിക്കാനും കഴിയും.

താപ റൺവേ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരുതരം പിസിഎം കൂടിയാണ് ഹൈഡ്രോഫിലിക് പോളിമർ. സാധാരണ ഹൈഡ്രോഫിലിക് പോളിമർ വസ്തുക്കൾ ഇവയാണ്: കൊളോയ്ഡൽ സിലിക്കൺ ഡയോക്സൈഡ്, പൂരിത കാൽസ്യം ക്ലോറൈഡ് ലായനി,ടെട്രെഥൈൽ ഫോസ്ഫേറ്റ്, ടെട്രഫിനൈൽ ഹൈഡ്രജൻ ഫോസ്ഫേറ്റ്, എസ്ഓഡിയം പോളിഅക്രിലേറ്റ്, തുടങ്ങിയവ.

•  ഹൈബ്രിഡ് മെറ്റീരിയൽ

നമ്മൾ എയറോജലിനെ മാത്രം ആശ്രയിച്ചാൽ തെർമൽ റൺവേ നിയന്ത്രിക്കാനാവില്ല. വിജയകരമായിഇൻസുലേറ്റ് ചെയ്യുകചൂട്, ഞങ്ങൾ എയർജെൽ പിസിഎമ്മുമായി സംയോജിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഹൈബ്രിഡ് മെറ്റീരിയലിന് പുറമേ, വ്യത്യസ്ത ദിശകളിൽ വിവിധ താപ ചാലകത ഗുണകങ്ങളുള്ള മൾട്ടി-ലെയർ മെറ്റീരിയലും നമുക്ക് നിർമ്മിക്കാം. മൊഡ്യൂളിൽ നിന്ന് ചൂട് പുറത്തുവിടാൻ ഉയർന്ന താപ ചാലകത മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിക്കാം, കൂടാതെ താപ പ്രചരണം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് സെല്ലുകൾക്കിടയിൽ ചൂട് ഇൻസുലേഷൻ മെറ്റീരിയൽ ഇടാം.

ഉപസംഹാരം

തെർമൽ റൺവേ പ്രചരണം നിയന്ത്രിക്കുക എന്നത് സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു വിഷയമാണ്. ചില നിർമ്മാതാക്കൾ ചൂട് പടരുന്നത് തടയാൻ ചില പരിഹാരങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കിയിട്ടുണ്ട്, പക്ഷേ അവർ ഇപ്പോഴും പുതിയ എന്തെങ്കിലും തിരയുകയാണ്, ചെലവ് കുറയ്ക്കാനും ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയിൽ സ്വാധീനം ചെലുത്താനും വേണ്ടി. ഞങ്ങൾ ഇപ്പോഴും ഏറ്റവും പുതിയ ഗവേഷണത്തിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ഇല്ല"സൂപ്പർ മെറ്റീരിയൽ” അത് തെർമൽ റൺവേയെ പൂർണ്ണമായും തടയും. മികച്ച പരിഹാരങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നതിന് നിരവധി പരീക്ഷണങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്.