ලිතියම්-අයන බැටරි තාප හුවමාරු හැසිරීම සහ තාප කළමනාකරණ සැලසුම

නව බලශක්ති වාහනවල අලෙවිය සහ හිමිකාරිත්වය වැඩිවීමත් සමඟ, නව බලශක්ති වාහනවල ගිනි අනතුරු ද වරින් වර සිදු වේ. තාප කළමනාකරණ පද්ධතිය සැලසුම් කිරීම නව බලශක්ති වාහන සංවර්ධනය සීමා කරන බාධක ගැටලුවකි. නව බලශක්ති වාහනවල ආරක්ෂාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ස්ථාවර හා කාර්යක්ෂම තාප කළමනාකරණ පද්ධතියක් නිර්මාණය කිරීම ඉතා වැදගත් වේ.

Li-ion බැටරි තාප ආකෘති නිර්මාණය Li-ion බැටරි තාප කළමනාකරණයේ පදනම වේ. ඒවා අතර, තාප හුවමාරු ලක්ෂණ ආකෘති නිර්මාණය සහ තාප උත්පාදන ලක්ෂණ ආකෘති නිර්මාණය ලිතියම්-අයන බැටරි තාප ආකෘති නිර්මාණයේ වැදගත් අංග දෙකකි. බැටරිවල තාප හුවමාරු ලක්ෂණ ආකෘති නිර්මාණය පිළිබඳ පවතින අධ්‍යයනයන්හිදී, ලිතියම්-අයන බැටරි ඇනිසොට්‍රොපික් තාප සන්නායකතාවක් ඇති බව සැලකේ. එබැවින්, ලිතියම්-අයන බැටරි සඳහා කාර්යක්ෂම සහ විශ්වාසදායක තාප කළමනාකරණ පද්ධති සැලසුම් කිරීම සඳහා ලිතියම්-අයන බැටරිවල තාප විසර්ජනය සහ තාප සන්නායකතාවය මත විවිධ තාප හුවමාරු ස්ථාන සහ තාප හුවමාරු පෘෂ්ඨවල බලපෑම අධ්‍යයනය කිරීම ඉතා වැදගත් වේ.

පර්යේෂණ වස්තුව ලෙස 50 A·h ලිතියම් යකඩ පොස්පේට් බැටරි සෛලය භාවිතා කරන ලද අතර, එහි තාප හුවමාරු හැසිරීම් ලක්ෂණ විස්තරාත්මකව විශ්ලේෂණය කරන ලද අතර, නව තාප කළමනාකරණ සැලසුම් අදහසක් යෝජනා කරන ලදී. සෛලයේ හැඩය රූප සටහන 1 හි දක්වා ඇති අතර, නිශ්චිත ප්‍රමාණයේ පරාමිතීන් වගුව 1 හි දක්වා ඇත. Li-අයන බැටරි ව්‍යුහයට සාමාන්‍යයෙන් ධනාත්මක ඉලෙක්ට්‍රෝඩය, සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩය, ඉලෙක්ට්‍රෝලය, බෙදුම්කරු, ධනාත්මක ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ඊයම්, සෘණ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ඊයම්, මධ්‍ය පර්යන්තය, පරිවාරක ද්‍රව්‍ය, ආරක්ෂිත කපාටය, ධනාත්මක උෂ්ණත්ව සංගුණකය (PTC) ඇතුළත් වේ.PTC සිසිලන තාපකය/PTC වායු තාපකය) තාපකය සහ බැටරි නඩුව. ධන සහ සෘණ ධ්‍රැව කොටස් අතර වෙන් කරන්නෙකු සවි කර ඇති අතර, බැටරි හරය වංගු කිරීමෙන් හෝ ධ්‍රැව කාණ්ඩය ලැමිනේෂන් කිරීමෙන් සෑදී ඇත. බහු ස්ථර සෛල ව්‍යුහය එකම ප්‍රමාණයේ සෛල ද්‍රව්‍යයකට සරල කර, රූපය 2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි සෛලයේ තාප භෞතික පරාමිතීන් මත සමාන ප්‍රතිකාරයක් සිදු කරන්න. බැටරි සෛල ද්‍රව්‍යය ඇනිසොට්‍රොපික් තාප සන්නායකතා ලක්ෂණ සහිත ඝනක ඒකකයක් ලෙස උපකල්පනය කර ඇති අතර, ගොඩගැසීමේ දිශාවට ලම්බකව තාප සන්නායකතාවය (λz) ගොඩගැසීමේ දිශාවට සමාන්තරව තාප සන්නායකතාවයට (λ x, λy) වඩා කුඩා ලෙස සකසා ඇත.