格拉茨技术大学正在制定有利于维修的驱动电池相关标准。

格拉茨工业大学的科研人员在“E-Track”研究项目中制定了设计准则,旨在让电池更安全、更易于维修和回收。他们的分析表明,便于维修的电池组结构在经济和环保方面都具有显著优势。
由格拉茨技术大学领导的一个研究团队对比了三种电池组设计,旨在探究其结构对安全性、可维修性及可持续性的影响。第一种电池组采用常见的结构,即通过粘合剂固定外壳并使用导热膏。尽管这类结构在制造方面具有优势,但哪怕出现轻微损坏,也可能需要更换整个电池组。
研究人员将这种标准电池组与两种旨在简化维修的构造进行了比较。一种结合了可更换的电池盖和散热垫,另一种则使用了用于液体冷却的绝缘油以及经过螺丝固定且密封良好的电池壳。后者便于拆解电池并更换单个电芯。
在判断是否值得进行维修时,电池单元本身起着尤为重要的作用:它们约占电池组总质量的75%,同时也是其最大的成本因素。根据格拉茨项目团队的生命周期分析,即便在发生事故后仅有8%的电池单元可以重新使用,采用便于维修的设计也能带来收益。此外,更简单的拆解方式也有助于回收材料以进行再利用。
“在没有统一设计标准的情况下,应急人员往往会在关键时刻面临巨大挑战,因为电池系统的结构与性能很难准确评估。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共同提升的。”
在E-Track项目中,研究人员还探讨了如何在电池出现问题之前识别出受损的电池单元。为此,该团队开发出了诊断工具,将电化学阻抗谱技术与虚拟的多物理场模型相结合。据相关专家称,这种方法能够“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”。
尽管该项目最初主要针对电动两轮车的电池,但其方法和仿真技术也可应用于汽车和卡车等大型车辆。研究人员表示,这些研究成果有望为未来的行业标准乃至相关法律法规提供依据。