नई ऊर्जा वाहनों में लिक्विड कूलिंग प्लेट के अनुप्रयोग

नई ऊर्जा वाहनों (एनईवी) के तीव्र विकास के साथ, बैटरी सिस्टम अधिक शक्तिशाली, कॉम्पैक्ट और ऊर्जा-सघन होते जा रहे हैं। परिणामस्वरूप, थर्मल प्रबंधन बैटरी की सुरक्षा, जीवनकाल और प्रदर्शन को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक बन गया है। सभी थर्मल समाधानों में, लिक्विड कूलिंग प्लेट ईवी बैटरी सिस्टम में एक प्रमुख घटक के रूप में उभरी है।

एक सामान्य इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी शीतलन प्रणाली में बैटरी सेल, बैटरी कूलर, पाइपलाइन और बैटरी लिक्विड कूलिंग प्लेट शामिल होते हैं। ये सभी घटक इष्टतम परिचालन तापमान बनाए रखने, तापमान की एकरूपता सुनिश्चित करने और अत्यधिक ताप के कारण होने वाले अनियंत्रित तापमान को रोकने के लिए मिलकर काम करते हैं।

इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी प्रणालियों में तरल शीतलन प्लेटों की भूमिका

बैटरी लिक्विड कूलिंग प्लेट, जिसे कोल्ड प्लेट भी कहा जाता है, बैटरी सेल्स से ऊष्मा को दूर करने का काम करती है। इसे आमतौर पर बैटरी मॉड्यूल के नीचे या बगल में लगाया जाता है, जिससे कूलेंट का संचार होता है और चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान उत्पन्न ऊष्मा को अवशोषित करता है।

एयर कूलिंग की तुलना में, लिक्विड कूलिंग प्लेट्स निम्नलिखित लाभ प्रदान करती हैं:

• उच्च ऊष्मा स्थानांतरण दक्षता

• तेज़ थर्मल प्रतिक्रिया

• कोशिकाओं में तापमान की बेहतर एकरूपता

• बैटरी की सुरक्षा और जीवनकाल में सुधार हुआ है।

जैसे-जैसे बैटरी सिस्टम उच्च चार्जिंग दरों और उच्च पावर आउटपुट की ओर विकसित हो रहे हैं, उन्नत ईवी बैटरी कूलिंग प्लेट समाधानों की मांग लगातार बढ़ रही है।

इलेक्ट्रिक वाहन अनुप्रयोगों में जल शीतलन प्लेटों के लिए चुनौतियाँ

सामान्य थर्मल घटकों के विपरीत, नई ऊर्जा वाहनों में उपयोग की जाने वाली जल शीतलन प्लेट को कठिन परिस्थितियों में काम करना पड़ता है:

• उच्च यांत्रिक भार (बैटरी मॉड्यूल को सहारा देना)

• शीतलक के लगातार संपर्क में रहने और संभावित जंग लगने की आशंका

• दीर्घ सेवा जीवन की आवश्यकताएँ

• उच्च विश्वसनीयता और सीलिंग प्रदर्शन

इसलिए, एल्युमीनियम लिक्विड कूलिंग प्लेट सामग्री में उच्च मजबूती और उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध दोनों गुण होने चाहिए। इसी कारण ऑटोमोटिव कूलिंग सिस्टम के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए उन्नत ब्रेज़्ड कंपोजिट सामग्रियों का विकास हुआ है।

ब्रेज़्ड मिश्रित सामग्रियों का विकास

सामग्री अभियांत्रिकी के दृष्टिकोण से, ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट का प्रदर्शन मिश्र धातु संरचना और संरचनात्मक डिजाइन पर काफी हद तक निर्भर करता है। हाल के वर्षों में, नई इलेक्ट्रिक बैटरी कूलिंग सिस्टम की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कई नए एल्यूमीनियम-आधारित ब्रेज़िंग मिश्रित सामग्री विकसित की गई हैं।

1. उच्च शक्ति वाले एल्युमीनियम ब्रेज़िंग मिश्रधातु

बैटरी के वजन और संरचनात्मक भार को संभालने के लिए, उच्च शक्ति वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग तरल शीतलन प्लेटों के आधार सामग्री के रूप में किया जाता है। ये मिश्र धातुएँ निम्नलिखित लाभ प्रदान करती हैं:

• उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति

• अच्छी थकान प्रतिरोधक क्षमता

• ब्रेज़िंग प्रक्रियाओं के साथ अनुकूलता

मिश्रधातु की संरचना को अनुकूलित करके, निर्माता कोल्ड प्लेट की संरचनात्मक अखंडता और दीर्घकालिक स्थायित्व दोनों में सुधार कर सकते हैं।

2. संक्षारण-प्रतिरोधी आवरण सामग्री

बैटरी की लिक्विड कूलिंग प्लेट के आंतरिक चैनल लगातार शीतलक के संपर्क में रहते हैं, जो अक्सर पानी और ग्लाइकोल का मिश्रण होता है। यह वातावरण समय के साथ जंग का कारण बन सकता है।

इस समस्या के समाधान के लिए, एल्युमीनियम सब्सट्रेट पर जंग-रोधी आवरण परतें चढ़ाई जाती हैं। ये परतें:

• शीतलक संक्षारण के प्रति प्रतिरोध में सुधार करें

• सेवा जीवन को बढ़ाएं

• स्थिर तापीय प्रदर्शन बनाए रखें

यह विशेष रूप से इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी कूलिंग प्लेट अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां विश्वसनीयता अत्यंत महत्वपूर्ण है।

3. उन्नत ब्रेज़िंग फिलर सामग्री

ब्रेज़िंग लिक्विड कोल्ड प्लेट में मजबूत बॉन्डिंग और सीलिंग सुनिश्चित करने में ब्रेज़िंग फिलर सामग्री महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। आधुनिक फिलर सामग्री आमतौर पर एल्यूमीनियम-सिलिकॉन सिस्टम पर आधारित होती है, जो निम्नलिखित लाभ प्रदान करती है:

• अच्छी गीलापन और प्रवाहशीलता

• जोड़ों की मजबूत ताकत

• स्थिर तापीय चालकता

अनुकूलित भराव सामग्री छिद्रता जैसे दोषों को कम करने और समग्र उत्पाद गुणवत्ता में सुधार करने में भी मदद करती है।

इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए लिक्विड कूलिंग प्लेट्स की निर्माण तकनीकें

ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों के लिए लिक्विड कूलिंग प्लेट्स के उत्पादन के लिए कई विनिर्माण विधियों का उपयोग किया जाता है:

ब्रेज़िंग तकनीक

वैक्यूम ब्रेज़िंग और नियंत्रित वातावरण ब्रेज़िंग का उपयोग ब्रेज़्ड लिक्विड कोल्ड प्लेट उत्पादों के उत्पादन में व्यापक रूप से किया जाता है। ये विधियाँ मजबूत बंधन, उत्कृष्ट सीलिंग और समान ऊष्मा वितरण सुनिश्चित करती हैं।

एक्सट्रूज़न + वेल्डिंग

एक्सट्रूडेड एल्युमिनियम लिक्विड कूलिंग प्लेट संरचनाएं उच्च शक्ति और लागत दक्षता प्रदान करती हैं, जिससे वे बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त होती हैं।

फ्रिक्शन स्टिर वेल्डिंग (एफएसडब्ल्यू)

fsw उच्च शक्ति वाले, रिसाव-रहित जोड़ प्रदान करता है, जो इसे संरचनात्मक कोल्ड प्लेट डिज़ाइनों के लिए आदर्श बनाता है जिनमें शीतलन और भार वहन दोनों कार्यों की आवश्यकता होती है।

प्रत्येक प्रक्रिया का चयन उत्पाद डिजाइन, लागत संबंधी आवश्यकताओं और प्रदर्शन लक्ष्यों के आधार पर किया जाता है।

बैटरी कूलिंग प्लेटों का प्रदर्शन अनुकूलन

सर्वोत्तम प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए, तरल शीतलन प्लेट के डिजाइन में निम्नलिखित बातों का ध्यान रखना आवश्यक है:

• प्रवाह चैनल संरचना

• शीतलक वितरण एकरूपता

• दबाव में कमी और प्रवाह प्रतिरोध

• ऊष्मा स्थानांतरण दक्षता

चैनल डिजाइन को अनुकूलित करने और यह सुनिश्चित करने के लिए कि बैटरी लिक्विड कूलिंग प्लेट वास्तविक परिचालन स्थितियों के तहत कुशलतापूर्वक काम करे, उन्नत सिमुलेशन टूल और परीक्षण विधियों का उपयोग किया जाता है।

जैसे-जैसे नई ऊर्जा से चलने वाले वाहन विकसित होते जा रहे हैं, कुशल थर्मल प्रबंधन का महत्व और भी बढ़ता जाएगा। लिक्विड कूलिंग प्लेट बैटरी की सुरक्षा, प्रदर्शन और दीर्घायु सुनिश्चित करने में एक महत्वपूर्ण घटक बन गई है।

उन्नत ब्रेज़्ड कंपोजिट सामग्रियों के विकास, बेहतर मिश्र धातु डिजाइन और अनुकूलित विनिर्माण प्रक्रियाओं के माध्यम से, आधुनिक ईवी बैटरी कूलिंग प्लेट समाधान उच्च शक्ति, बेहतर संक्षारण प्रतिरोध और बेहतर थर्मल प्रदर्शन प्राप्त कर रहे हैं।

भविष्य में, बैटरी प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति के साथ, उच्च-प्रदर्शन वाले एल्यूमीनियम तरल शीतलन प्लेट और ब्रेज़्ड तरल कोल्ड प्लेट समाधान नई ऊर्जा वाहनों की सफलता में और भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे।