مواد تغییر فاز دهنده و کاربردشان در صنعت خودروهای الکتریکی و هیبرید الکتریکی

امروزه با کاهش ذخایر زیرزمینی سوخت های فسیلی و آلایندگی زیست محیطی ناشی از سوخته شدنشان، بشر به فکر استفاده از خودروهای با آلایندگی کمتر نظیر خودروهای الکتریکی مجهز به باتری های لیتیوم یونی، با چالش عظیمی مواجه اند و آن اینکه عمر محدود باتریها بسیار متاثر از شرایط دمایی محیط عملکرد آنهاست، گرما باعث کاهش عمر سیکلی و تقویمی باتری شده و احتمال تخریب حرارتی و انفجار را افزایش می دهد. این مشکل مهندسین خودرو را به خنک کاری باتری واداشته است. روش های مورد استفاده برای خنک کاری باتری شامل روش آب خنک (عبور آب با یک سیال دی الکتریک از مجموعه باتری)، هوا خنک (دمیدن هوای محیط به داخل مجموعه باتری توسط فن)، بهره گیری از سیستم تبرید (مثل صفحات خنک کن) و و استفاده از مواد تغییر فاز دهنده می شود. بعد از بررسی های مختلف و مراجعه به مراجع معتبر مشاهده شد که مواد تغییر فاز دهنده نسبت به هر سه سیستم خنک کاری دیگر ارجحتر هستند چرا که سیستم ه وا خنک به دلیل گرادیان دمایی بالا بین سلول های باتری، چندان مطلوب نیست و سیستم های آب خنک و تبرید به وسیله گازهای مبرد نیز هزینه تمام شده بالایی روی دست سازنده خودروی الکتریکی خواهند گذاشت. خنک کاری باتری با استفاده از تغییر فاز دهنده ها هم باعث به وجود آمدن پروفیل دمایی مشابهی بین سلول های مجموعه باتری شده، گرادیان دمایی بسیار کوچکتری نسبت به هواخنک و آب خنک دارد، هزینه نهایی تمام شده بسیار بسیار کمتری خواهد داشت، در دینامیک های شدید جاده ای عملکرد موثرتر و بهتری به نمایش می گذارد و باعث افزایش طول عمر باتری و خودروی الکتریکی یا هیبرید الکتریکی می شود.

Keywords:

تغییر فاز دهنده ها , باتری لیتیوم یون , مدیریت حرارمی باتری , سیستم هواخنک , سیستم آب خنک