新的设计准则将使电池更加安全且更具可持续性

图片来源：梅赛德斯-奔驰（象征性图片）

在E-Track研究项目中，格拉茨工业大学的车辆安全研究所与格拉茨大学的环境系统科学研究所以及行业合作伙伴共同制定了完善的设计准则，旨在提升电池系统的安全性、可持续性及经济性。

“在缺乏统一设计标准的情况下，应急人员往往面临巨大挑战，因为电池系统的结构与性能难以准确评估。同时，如果无法对电池进行维修或彻底回收，我们就会浪费宝贵的资源，”格拉茨技术大学车辆安全研究所的项目负责人马库斯·法辛格解释道。“我们的研究表明，通过精心设计，安全性能、经济性以及循环利用能力是可以同步提升的。”

当前电池系统的一个核心缺陷在于其有限的维修和回收能力。许多制造商采用涂有导热胶的密封外壳来调节温度，虽然这在生产过程中具有优势，但一旦出现故障往往不得不更换整个电池组。研究团队以这种结构作为其研究的基准设计。

此外，研究人员还考察了两种替代设计方案，包括采用可更换外壳盖的方案——通过导热垫散发热量，以及液体冷却设计。在这种设计中，电绝缘油负责散热，外壳则通过密封件固定。这便于拆卸，并能实现单个电池单元的精准更换。

更简单的维修方式更有价值

分析显示：电池单元既是最大的成本因素，也是决定安全性与可持续性的关键。它们约占总质量的75%，因此在事故发生后的再利用对生态和经济效益有着重要影响。研究人员指出，根据生命周期分析，只要能有8%的电池单元被再次使用，采用便于维修的设计就已经具有价值。此外，简单的拆解结构也有助于材料的回收利用。

作为补充，研究团队基于电化学阻抗谱技术开发了新的诊断方法。据研究人员称，这些诊断方法结合虚拟多物理场模型，能够可靠地检测出诸如微短路之类的内部损伤，否则这些损伤可能会在一段时间后引发电池起火等严重事故。

“尽管这些标准最初是为电动两轮车制定的，但这些方法和仿真技术可以直接应用于汽车或卡车等更大型的车辆类别，”研究人员解释道。这些研究成果为未来的行业标准奠定了坚实基础，同时也可能成为制定监管框架的依据。

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关于作者

托马斯·朗根布歇是电动汽车领域的专家，曾在汽车工业和金融行业工作。自2011年起，他在ecomento.de网站上撰写关于电动汽车、可持续技术以及出行解决方案的文章。了解更多信息。

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