据国外媒体报道，由德雷克塞尔大学工程学院助理教授艾哈迈德·纳杰菲博士领导的研究人员开发出了一种设计优化系统，用于将类似于血管的冷却网络集成到新一代电动汽车碳纤维电池的包装中。这种方法可以平衡电池容量和电导率等性能增强因素，避免重量和热活性等问题变量的出现，从而避免降低性能和导致故障，进而为所有电动汽车设计提供最佳的电池封装规格。
图片来源:德雷克塞尔大学
研究人员表示:“电动汽车发展和扩大其市场份额的主要障碍之一是电池的比能量低，这使得电动汽车很重，特别是对于远程设计来说。”
多面电池
尽管空气质量和气候变化问题日益紧迫，汽油价格上涨刺激了对电动汽车的需求，但过去一年仍有多起电动汽车因电池耐久性和安全性问题被召回，电动汽车市场受到了很大影响。
因此，越来越多的公司正在考虑使用固态电池，即广泛用于电动汽车的薄碳纤维版大型锂离子电池。这种电池可以巧妙地集成到汽车底盘的物理结构中，减轻汽车的重量。
据估计，电池可以使汽车重量减轻10%，从而提高6%-8%的续航里程效率。因此，用碳纤维复合材料代替车架中的结构件和电池，可以减轻汽车的整体重量，提高其储能能力。
热
为了使这些结构电池或“无质量”电池获得成功，设计人员必须迎接使用固体聚合物(非液体电解质溶液)作为电子传输介质的挑战。
纳杰菲解释说:“与标准锂离子电池相比，结构电池的发热量将大大增加。”这是因为聚合物电解质的电导率远小于锂离子电池使用的液体电解质。这意味着电子在通过聚合物时面临更多的瓶颈，因此它们的运动会更慢，电池放电时会产生更多的热量。
纳杰菲还表示:“虽然结构电池复合材料是一种很有前途的减轻电动汽车重量的技术，但材料设计肯定会受益于添加热管理系统，这不仅可以提高电动汽车的续航里程，还可以大大降低热失控反应的可能性。”
保证低温
多年来，纳杰菲的研究小组一直在开发用于热管理的特殊复合材料。他们利用大自然自身的冷却方式——血管系统——来散热。通过修改他们发明的设计工具来绘制最佳的“微血管”网络，研究人员可以设计出冷却复合材料，这些材料将被用作特斯拉、沃尔沃和大众等公司目前正在测试的结构电池的包装的一部分。
纳杰菲团队在最新研究中提出的设计系统可以计算出微血管通道的最佳模式、大小和数量，从而快速散热电池，优化冷却剂通过通道的流动效率设计。
纳杰菲说:“这些复合材料的功能类似于内燃机的散热器。当冷却剂通过微通道网络时，它将吸收热量，并将其从电池复合材料中带走。”
将结构电池夹在冷却微血管复合层之间可以保持使用过程中的温度，延长运行时间和功率范围。
适当的
论文中提到，该团队的结构电池优化过程考虑了几个设计参数，如每层碳纤维的厚度和纤维方向、活性材料中纤维的体积分数以及热调节所需的微血管复合板数量。
为了测试每种组合，该团队测量了每种结构的电池冷却复合层压板的刚度，以确保其符合车辆结构完整性标准。然后，他们在几分钟内模拟了车辆在不同速度下的能量需求，并记录了电池的温度和预测的cr……车辆的行驶里程。
根据研究，一个优化系统的计算机模型显示，特斯拉Model S的续航里程可以增加23%。但该团队指出，他们工作的真正价值在于能够收集电池尺寸和重量的最佳组合，包括足够的冷却能力来保持其运行，这适用于现在生产的任何电动汽车和未来的设计。
纳杰菲说:“虽然我们知道减轻重量将有助于提高电动汽车的性能，但热管理可能同样重要，更重要的是让人们驾驶舒适。我们的系统努力整合这两种优势，可能会在电动汽车的进步中发挥重要作用。”
1据国外媒体报道，德雷克塞尔大学工程学院助理教授艾哈迈德·纳杰菲(Ahmad Najafi)博士领导的研究人员开发出了一种设计优化系统，用于将类似于血管的冷却网络集成到电动汽车新一代碳纤维电池的包装中。这种方法可以平衡电池容量和电导率等性能增强因素，避免重量和热活性等问题变量的出现，从而避免降低性能和导致故障，进而为所有电动汽车设计提供最佳的电池封装规格。
图片来源:德雷克塞尔大学
研究人员表示:“电动汽车发展和扩大其市场份额的主要障碍之一是电池的比能量低，这使得电动汽车很重，特别是对于远程设计来说。”
多面电池
尽管空气质量和气候变化问题日益紧迫，汽油价格上涨刺激了对电动汽车的需求，但过去一年仍有多起电动汽车因电池耐久性和安全性问题被召回，电动汽车市场受到了很大影响。
因此，越来越多的公司正在考虑使用固态电池，即广泛用于电动汽车的薄碳纤维版大型锂离子电池。这种电池可以巧妙地集成到汽车底盘的物理结构中，减轻汽车的重量。
据估计，电池可以使汽车重量减轻10%，从而提高6%-8%的续航里程效率。因此，用碳纤维复合材料代替车架中的结构件和电池，可以减轻汽车的整体重量，提高其储能能力。
热
为了使这些结构电池或“无质量”电池获得成功，设计人员必须迎接使用固体聚合物(非液体电解质溶液)作为电子传输介质的挑战。
纳杰菲解释说:“与标准锂离子电池相比，结构电池的发热量将大大增加。”这是因为聚合物电解质的电导率远小于锂离子电池使用的液体电解质。这意味着电子在通过聚合物时面临更多的瓶颈，因此它们的运动会更慢，电池放电时会产生更多的热量。
纳杰菲还表示:“虽然结构电池复合材料是一种很有前途的减轻电动汽车重量的技术，但材料设计肯定会受益于添加热管理系统，这不仅可以提高电动汽车的续航里程，还可以大大降低热失控反应的可能性。”
保证低温
多年来，纳杰菲的研究小组一直在开发用于热管理的特殊复合材料。他们利用大自然自身的冷却方式——血管系统——来散热。通过修改他们发明的设计工具来绘制最佳的“微血管”网络，研究人员可以设计出冷却复合材料，这些材料将被用作特斯拉、沃尔沃和大众等公司目前正在测试的结构电池的包装的一部分。
纳杰菲团队在最新研究中提出的设计系统可以计算出微血管通道的最佳模式、大小和数量，从而快速散热电池，优化冷却剂通过通道的流动效率设计。
纳杰菲说:“这些复合材料的功能类似于内燃机的散热器。当冷却剂通过微通道网络时，它将abs……b .加热并将其从电池复合材料中拉出。"
将结构电池夹在冷却微血管复合层之间可以保持使用过程中的温度，延长运行时间和功率范围。
适当的
论文中提到，该团队的结构电池优化过程考虑了几个设计参数，如每层碳纤维的厚度和纤维方向、活性材料中纤维的体积分数以及热调节所需的微血管复合板数量。
为了测试每种组合，该团队测量了每种结构的电池冷却复合层压板的刚度，以确保其符合车辆结构完整性标准。然后，他们在几分钟内模拟了车辆在不同速度下的能量需求，并记录了电池的温度和车辆的预测续航里程。
根据研究，一个优化系统的计算机模型显示，特斯拉Model S的续航里程可以增加23%。但该团队指出，他们工作的真正价值在于能够收集电池尺寸和重量的最佳组合，包括足够的冷却能力来保持其运行，这适用于现在生产的任何电动汽车和未来的设计。
纳杰菲说:“虽然我们知道减轻重量将有助于提高电动汽车的性能，但热管理可能同样重要，更重要的是让人们驾驶舒适。我们的系统努力整合这两种优势，可能会在电动汽车的进步中发挥重要作用。”
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