格拉茨工业大学制定了可维修电动汽车电池的设计指南

格拉茨工业大学的研究人员制定了相关设计指南,旨在提升牵引电池的安全性,并使其更易于维修和回收。他们的分析表明,即便只有8%的电池电芯被重新利用,具备易于维修特性的设计在经济和环境层面也能带来积极效益。
由格拉茨工业大学领导的一个研究团队对比了三种电池组设计,以探究其结构如何影响安全性、可维修性及可持续性。第一种设计采用常见的粘合外壳与导热胶的做法。虽然这类设计在生产上具有优势,但即便出现轻微损坏也可能需要更换整个电池组。
研究人员将此设计与两种旨在简化维修流程的方案进行了比较。一种方案结合了可更换的外壳盖与散热垫,另一种则采用电绝缘油进行液冷,并配有螺纹密封外壳。后者便于拆解电池并更换单个电芯。
这项工作是E-Track研究项目的一部分,旨在解决牵引电池缺乏标准化设计的问题。
在判断是否值得进行维修时,电池单体本身尤为重要。它们约占电池组总质量的75%,同时也是成本最高的组成部分。根据该项目的生命周期分析,如果事故发生后有8%的电池单体可以重新使用,那么采用便于维修的设计就已经能够带来收益。更易于拆卸的结构还能简化材料回收的流程。
格拉茨工业大学车辆安全研究所的项目经理马库斯·法辛表示:“由于难以评估电池系统的结构与性能,缺乏统一的设计标准往往会给应急服务带来巨大挑战。同时,如果电池无法维修或完全回收,我们就会失去宝贵的资源。我们的研究表明,通过精心设计,安全、效率与可回收性是可以同步提升的。”
E-Track团队还研究了如何在受损细胞引发问题之前识别出它们。该团队开发了将电化学阻抗谱技术与虚拟多物理场模型相结合的诊断方法,这种技术能够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日后导致电池起火。
尽管该项目主要针对电动两轮车的电池,但其方法和仿真技术也适用于汽车和卡车等更大型的车辆。研究人员表示,这些研究成果可为未来的行业标准乃至监管框架奠定基础。