ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀ ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ମାଧ୍ୟମର ତାପଜ ପରିଚାଳନା ପ୍ରଣାଳୀର ବିଶ୍ଳେଷଣ

ନୂତନ ଶକ୍ତି ଯାନର ପ୍ରମୁଖ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ହେଉଛି ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀ। ବ୍ୟାଟେରୀର ଗୁଣବତ୍ତା ଗୋଟିଏ ପଟେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଯାନର ମୂଲ୍ୟ ଏବଂ ଅନ୍ୟପଟେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଯାନର ଚାଳନ ପରିସର ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରେ। ଗ୍ରହଣୀୟତା ଏବଂ ଦ୍ରୁତ ଗ୍ରହଣ ପାଇଁ ପ୍ରମୁଖ କାରଣ।

ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀର ବ୍ୟବହାର ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ, ଆବଶ୍ୟକତା ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗ କ୍ଷେତ୍ର ଅନୁସାରେ, ଦେଶ ଏବଂ ବିଦେଶରେ ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀର ଗବେଷଣା ଏବଂ ବିକାଶ ପ୍ରକାରଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରାୟତଃ: ଲିଡ୍-ଏସିଡ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ, ନିକେଲ-କ୍ୟାଡମିୟମ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ, ନିକେଲ-ଧାତୁ ହାଇଡ୍ରାଇଡ୍ ବ୍ୟାଟେରୀ, ଲିଥିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀ, ଇନ୍ଧନ କୋଷ, ଇତ୍ୟାଦି, ଯାହା ମଧ୍ୟରୁ ଲିଥିୟମ-ଆୟନ ବ୍ୟାଟେରୀର ବିକାଶ ସର୍ବାଧିକ ଧ୍ୟାନ ଆକର୍ଷଣ କରେ।

ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀ ତାପ ଉତ୍ପାଦନ ଆଚରଣ

ପାୱାର ବ୍ୟାଟେରୀ ମଡ୍ୟୁଲର ଉତ୍ତାପ ଉତ୍ସ, ଉତ୍ତାପ ଉତ୍ପାଦନ ହାର, ବ୍ୟାଟେରୀ ଉତ୍ତାପ କ୍ଷମତା ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ସମ୍ବନ୍ଧିତ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ବ୍ୟାଟେରୀର ପ୍ରକୃତି ସହିତ ଘନିଷ୍ଠ ଭାବରେ ଜଡିତ। ବ୍ୟାଟେରୀ ଦ୍ୱାରା ନିର୍ଗତ ଉତ୍ତାପ ବ୍ୟାଟେରୀର ରାସାୟନିକ, ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଏବଂ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରକୃତି ଏବଂ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ପ୍ରକୃତି ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। ବ୍ୟାଟେରୀ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଉତ୍ତାପ ଶକ୍ତି ବ୍ୟାଟେରୀ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଉତ୍ତାପ Qr ଦ୍ୱାରା ପ୍ରକାଶିତ ହୋଇପାରେ; ବୈଦ୍ୟୁତିକ ରାସାୟନିକ ଧ୍ରୁବୀକରଣ ବ୍ୟାଟେରୀର ପ୍ରକୃତ ଭୋଲଟେଜକୁ ଏହାର ସନ୍ତୁଳନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋମୋଟିଭ୍ ବଳରୁ ବିଚ୍ୟୁତ କରିଥାଏ, ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ ଧ୍ରୁବୀକରଣ ଦ୍ୱାରା ସୃଷ୍ଟ ଶକ୍ତି କ୍ଷତି Qp ଦ୍ୱାରା ପ୍ରକାଶିତ ହୋଇଥାଏ। ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମୀକରଣ ଅନୁସାରେ ବ୍ୟାଟେରୀ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସହିତ, କିଛି ପାର୍ଶ୍ୱ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ମଧ୍ୟ ଅଛି। ସାଧାରଣ ପାର୍ଶ୍ୱ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ୍ ବିଘଟନ ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ ସ୍ୱ-ନିର୍ବାସ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ପାର୍ଶ୍ୱ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଉତ୍ତାପ ହେଉଛି Qs। ଏହା ସହିତ, ଯେକୌଣସି ବ୍ୟାଟେରୀର ଅନିବାର୍ଯ୍ୟ ଭାବରେ ପ୍ରତିରୋଧ ରହିବ, ତେଣୁ କରେଣ୍ଟ ଅତିକ୍ରମ କରିବା ସମୟରେ Joule ଉତ୍ତାପ Qj ଉତ୍ପନ୍ନ ହେବ। ତେଣୁ, ଏକ ବ୍ୟାଟେରୀର ମୋଟ ଉତ୍ତାପ ହେଉଛି ନିମ୍ନଲିଖିତ ଦିଗଗୁଡ଼ିକର ଉତ୍ତାର ସମଷ୍ଟି: Qt=Qr+Qp+Qs+Qj।

ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଚାର୍ଜିଂ (ଡିସଚାର୍ଜିଂ) ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି, ବ୍ୟାଟେରୀକୁ ତାପ ସୃଷ୍ଟି କରିବାର ମୁଖ୍ୟ କାରଣଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟ ଭିନ୍ନ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଯେତେବେଳେ ବ୍ୟାଟେରୀ ସାଧାରଣତଃ ଚାର୍ଜ କରାଯାଏ, Qr ହେଉଛି ପ୍ରମୁଖ କାରକ; ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ ଚାର୍ଜିଂର ପରବର୍ତ୍ତୀ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟର ବିଘଟନ ଯୋଗୁଁ, ପାର୍ଶ୍ୱ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ ଘଟିବା ଆରମ୍ଭ ହୁଏ (ପାର୍ଶ୍ୱ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ତାପ ହେଉଛି Qs), ଯେତେବେଳେ ବ୍ୟାଟେରୀ ପ୍ରାୟ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଚାର୍ଜ ହୋଇଥାଏ ଏବଂ ଅଧିକ ଚାର୍ଜ ହୋଇଥାଏ, ମୁଖ୍ୟତଃ ଯାହା ଘଟେ ତାହା ହେଉଛି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଲାଇଟ ବିଘଟନ, ଯେଉଁଠାରେ Qs ପ୍ରାଧାନ୍ୟ ବିଘଟନ କରେ। ଜୁଲ୍ ହିଟ୍ Qj କରେଣ୍ଟ ଏବଂ ପ୍ରତିରୋଧ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। ସାଧାରଣତଃ ବ୍ୟବହୃତ ଚାର୍ଜିଂ ପଦ୍ଧତି ସ୍ଥିର କରେଣ୍ଟ ଅଧୀନରେ କରାଯାଏ, ଏବଂ ଏହି ସମୟରେ Qj ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ମୂଲ୍ୟ। ତଥାପି, ଆରମ୍ଭ ଏବଂ ତ୍ୱରଣ ସମୟରେ, କରେଣ୍ଟ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଅଧିକ ଥାଏ। HEV ପାଇଁ, ଏହା ଦଶ ଆମ୍ପିୟରର ଏକ କରେଣ୍ଟ ସହିତ ଶହ ଶହ ଆମ୍ପିୟର ସହିତ ସମାନ। ଏହି ସମୟରେ, ଜୁଲ୍ ହିଟ୍ Qj ବହୁତ ବଡ଼ ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ ତାପ ମୁକ୍ତ ହେବାର ମୁଖ୍ୟ ଉତ୍ସ ହୋଇଯାଏ।

ତାପଜ ପରିଚାଳନା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣରୁ, ତାପଜ ପରିଚାଳନା ପ୍ରଣାଳୀକୁ ଦୁଇ ପ୍ରକାରରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ: ସକ୍ରିୟ ଏବଂ ନିଷ୍କ୍ରିୟ। ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ମାଧ୍ୟମ ଦୃଷ୍ଟିକୋଣରୁ, ତାପଜ ପରିଚାଳନା ପ୍ରଣାଳୀକୁ ଏହି ଦୁଇ ପ୍ରକାରରେ ବିଭକ୍ତ କରାଯାଇପାରେ: ବାୟୁ-ଥଣ୍ଡା, ତରଳ-ଥଣ୍ଡା, ଏବଂ ପର୍ଯ୍ୟାୟ-ପରିବର୍ତ୍ତନ ତାପଜ ସଂରକ୍ଷଣ।

ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ମାଧ୍ୟମ ଭାବରେ ବାୟୁ ସହିତ ତାପ ପରିଚାଳନା

ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ମାଧ୍ୟମ ତାପ ପରିଚାଳନା ପ୍ରଣାଳୀର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଏବଂ ମୂଲ୍ୟ ଉପରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ। ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ମାଧ୍ୟମ ଭାବରେ ବାୟୁର ବ୍ୟବହାର ହେଉଛି ସିଧାସଳଖ ବାୟୁ ପ୍ରବେଶ କରାଇବା ଯାହା ଦ୍ଵାରା ଏହା ବ୍ୟାଟେରୀ ମଡ୍ୟୁଲ ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରବାହିତ ହୁଏ ଯାହା ଦ୍ଵାରା ତାପ ଅପଚୟର ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ ହାସଲ ହୁଏ। ସାଧାରଣତଃ, ପଙ୍ଖା, ଇନଲେଟ୍ ଏବଂ ଆଉଟଲେଟ୍ ଭେଣ୍ଟିଲେସନ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଉପାଦାନ ଆବଶ୍ୟକ।
ବାୟୁ ଗ୍ରହଣର ବିଭିନ୍ନ ଉତ୍ସ ଅନୁସାରେ, ସାଧାରଣତଃ ନିମ୍ନଲିଖିତ ରୂପଗୁଡ଼ିକ ଅଛି:
ବାହ୍ୟ ବାୟୁ ଚଳାଚଳ ସହିତ ୧ ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଶୀତଳୀକରଣ
୨. ଯାତ୍ରୀ ବଗିର ବାୟୁ ଚଳାଚଳ ପାଇଁ ନିଷ୍କ୍ରିୟ କୁଲିଂ/ଗରମ।
୩. ବାହାର କିମ୍ବା ଯାତ୍ରୀ ବଗିର ପବନର ସକ୍ରିୟ ଶୀତଳୀକରଣ/ଗରମ କରିବା
ନିଷ୍କ୍ରିୟ ସିଷ୍ଟମ ଗଠନ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ସରଳ ଏବଂ ସିଧାସଳଖ ଭାବରେ ବିଦ୍ୟମାନ ପରିବେଶକୁ ବ୍ୟବହାର କରେ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, ଯଦି ଶୀତଦିନେ ବ୍ୟାଟେରୀକୁ ଗରମ କରିବାକୁ ପଡ଼େ, ତେବେ ଯାତ୍ରୀ ବଗିର ଗରମ ପରିବେଶକୁ ପବନ ନିଶ୍ୱାସ ନେବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ଯଦି ଗାଡ଼ି ଚଲାଇବା ସମୟରେ ବ୍ୟାଟେରୀର ତାପମାତ୍ରା ଅତ୍ୟଧିକ ଥାଏ ଏବଂ ଯାତ୍ରୀ ବଗିର ପବନର ଶୀତଳ ପ୍ରଭାବ ଭଲ ନଥାଏ, ତେବେ ଥଣ୍ଡା ହେବା ପାଇଁ ବାହାରୁ ଥଣ୍ଡା ପବନ ନିଶ୍ୱାସ ନିଆଯାଇପାରିବ।

ସକ୍ରିୟ ସିଷ୍ଟମ ପାଇଁ, ଗରମ କିମ୍ବା ଶୀତଳୀକରଣ କାର୍ଯ୍ୟ ପ୍ରଦାନ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ପୃଥକ ସିଷ୍ଟମ ପ୍ରତିଷ୍ଠା କରିବାକୁ ପଡିବ ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ ସ୍ଥିତି ଅନୁଯାୟୀ ସ୍ୱାଧୀନ ଭାବରେ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ହେବ, ଯାହା ଗାଡ଼ିର ଶକ୍ତି ବ୍ୟବହାର ଏବଂ ମୂଲ୍ୟ ମଧ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି କରେ। ବିଭିନ୍ନ ସିଷ୍ଟମର ପସନ୍ଦ ମୁଖ୍ୟତଃ ବ୍ୟାଟେରୀର ବ୍ୟବହାର ଆବଶ୍ୟକତା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ।

ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ମାଧ୍ୟମ ଭାବରେ ତରଳ ସହିତ ତାପ ପରିଚାଳନା

ତରଳ ମାଧ୍ୟମ ଭାବରେ ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ପାଇଁ, ମଡ୍ୟୁଲ୍ ଏବଂ ତରଳ ମାଧ୍ୟମ, ଯେପରିକି ଜଳ ଜ୍ୟାକେଟ୍ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ଯୋଗାଯୋଗ ସ୍ଥାପନ କରିବା ଆବଶ୍ୟକ, ଯାହା ପରିଚଳନ ଏବଂ ତାପ ପରିବହନ ଆକାରରେ ପରୋକ୍ଷ ଗରମ ଏବଂ ଶୀତଳୀକରଣ କରିଥାଏ। ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ମାଧ୍ୟମ ପାଣି, ଇଥିଲିନ୍ ଗ୍ଲାଇକଲ୍ କିମ୍ବା ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ମଧ୍ୟ ହୋଇପାରେ। ଡାଇଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ର ତରଳରେ ପୋଲ ଖଣ୍ଡକୁ ବୁଡ଼ାଇ ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର ମଧ୍ୟ ହୁଏ, କିନ୍ତୁ ସର୍ଟ ସର୍କିଟ୍ ଏଡାଇବା ପାଇଁ ଇନସୁଲେସନ ବ୍ୟବସ୍ଥା ଗ୍ରହଣ କରିବାକୁ ପଡିବ।

ନିଷ୍କ୍ରିୟ ତରଳ ଶୀତଳୀକରଣ ସାଧାରଣତଃ ତରଳ-ଆମ୍ବିଆଣ୍ଟ ବାୟୁ ଉତ୍ତାପ ବିନିମୟ ବ୍ୟବହାର କରେ ଏବଂ ତା’ପରେ ଦ୍ୱିତୀୟ ଉତ୍ତାପ ବିନିମୟ ପାଇଁ ବ୍ୟାଟେରୀରେ କୋକୁନ୍ ପ୍ରବେଶ କରାଏ, ଯେତେବେଳେ ସକ୍ରିୟ ଶୀତଳୀକରଣ ପ୍ରାଥମିକ ଶୀତଳୀକରଣ ହାସଲ କରିବା ପାଇଁ ଇଞ୍ଜିନ୍ କୁଲଣ୍ଟ-ତରଳ ମଧ୍ୟମ ଉତ୍ତାପ ବିନିମୟକାରୀ କିମ୍ବା ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗରମ/ତାପଜ ତେଲ ଗରମ ବ୍ୟବହାର କରେ। ଗରମ କରିବା, ଯାତ୍ରୀ କ୍ୟାବିନ ବାୟୁ/ବାତାନୁକୂଳନ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ-ତରଳ ମାଧ୍ୟମ ସହିତ ପ୍ରାଥମିକ ଶୀତଳୀକରଣ।
ବାୟୁ ଏବଂ ତରଳ ମାଧ୍ୟମ ସହିତ ତାପଜ ପରିଚାଳନା ପ୍ରଣାଳୀ ପାଇଁ ପଙ୍ଖା, ପାଣି ପମ୍ପ, ହିଟ୍ ଏକ୍ସଚେଞ୍ଜର, ହିଟର ଆବଶ୍ୟକ (PTC ଏୟାର ହିଟର), ପାଇପଲାଇନ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଆନୁଷଙ୍ଗିକ ଜିନିଷଗୁଡ଼ିକ ଗଠନକୁ ଅତ୍ୟଧିକ ବଡ଼ ଏବଂ ଜଟିଳ କରିଥାଏ, ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀ ଶକ୍ତି ମଧ୍ୟ ବ୍ୟବହାର କରିଥାଏ, ଆରେ ବ୍ୟାଟେରୀର ଶକ୍ତି ଘନତା ଏବଂ ଶକ୍ତି ଘନତା ହ୍ରାସ ପାଇଥାଏ।
(PTC କୁଲାଣ୍ଟଗରମ କରିବା ଯନ୍ତ୍ର) ଜଳ-ଥଣ୍ଡା ବ୍ୟାଟେରୀ କୁଲିଂ ସିଷ୍ଟମ ବ୍ୟାଟେରୀରୁ ବ୍ୟାଟେରୀ କୁଲର ମାଧ୍ୟମରେ ଏୟାର-କଣ୍ଡିସନିଂ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ସିଷ୍ଟମକୁ ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର କରିବା ପାଇଁ କୁଲାଣ୍ଟ (50% ପାଣି / 50% ଇଥିଲିନ୍ ଗ୍ଲାଇକଲ୍) ବ୍ୟବହାର କରେ, ଏବଂ ତା'ପରେ କଣ୍ଡେନ୍ସର ମାଧ୍ୟମରେ ପରିବେଶକୁ ପଠାଯାଏ। ବ୍ୟାଟେରୀ କୁଲର ଦ୍ୱାରା ତାପ ବିନିମୟ ପରେ ଆମଦାନୀ ହୋଇଥିବା ପାଣିର ତାପମାତ୍ରା କମ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ପହଞ୍ଚିବା ସହଜ, ଏବଂ ବ୍ୟାଟେରୀକୁ ସର୍ବୋତ୍ତମ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ତାପମାତ୍ରା ପରିସରରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିବା ପାଇଁ ଆଡଜଷ୍ଟ କରାଯାଇପାରିବ; ସିଷ୍ଟମ ନୀତି ଚିତ୍ରରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ସିଷ୍ଟମର ମୁଖ୍ୟ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ: କଣ୍ଡେନ୍ସର, ବୈଦ୍ୟୁତିକ କମ୍ପ୍ରେସର, ବାଷ୍ପୀଭବନକାରୀ, ଷ୍ଟପ୍ ଭଲଭ୍ ସହିତ ବିସ୍ତାର ଭଲଭ୍, ବ୍ୟାଟେରୀ କୁଲର (ଷ୍ଟପ୍ ଭଲଭ୍ ସହିତ ବିସ୍ତାର ଭଲଭ୍) ଏବଂ ଏୟାର କଣ୍ଡିସନିଂ ପାଇପ୍, ଇତ୍ୟାଦି; କୁଲାଣ୍ଟିଂ ପାଣି ସର୍କିଟରେ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ:ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପାଣି ପମ୍ପ, ବ୍ୟାଟେରୀ (କୁଲିଂ ପ୍ଲେଟ ସମେତ), ବ୍ୟାଟେରୀ କୁଲର୍ସ, ପାଣି ପାଇପ୍, ଏକ୍ସପାନ୍ସନ ଟ୍ୟାଙ୍କ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଆନୁଷଙ୍ଗିକ ସାମଗ୍ରୀ।