O princípio de funcionamento dos materiais compósitos desenvolvidos pelos pesquisadores é baseado em um método natural
Sistema de Design do Sistema de Arrefecimentodescrito por cientistas em um artigo publicado na revista Composites Part B: Engineering. A tecnologia ajuda a selecionar o melhor padrão, tamanho e número de canais microvasculares para remover rapidamente o calor das baterias, além de otimizar o design para um fluxo eficiente de refrigerante através dos canais.
“Esses compósitos atuam como um dissipador de calor emcarro com motor de combustão interna. O líquido de arrefecimento absorve o calor e o remove do composto da bateria à medida que percorre a rede de microcanais”, disse EurekAlert! Ahmad Najafi, um dos autores do estudo.
Imagem: Universidade Drexel
No processo de otimização estrutural da bateriaos engenheiros consideram vários parâmetros de projeto, como a espessura e a direção das fibras em cada camada de fibra de carbono, a fração de volume das fibras nos materiais ativos e o número de painéis compostos microvasculares necessários para o gerenciamento térmico.
Para cada combinação, os pesquisadores medema rigidez de cada laminado composto estrutural resfriando a bateria para garantir que eles atendam aos padrões de integridade estrutural do veículo. Eles então simulam o consumo de energia do veículo em várias velocidades durante um período de vários minutos, enquanto registram a temperatura da bateria e a autonomia prevista do veículo.
Os pesquisadores observam que a colocaçãobaterias estruturais entre camadas de compósitos microvasculares de resfriamento podem estabilizar sua temperatura durante o uso e aumentar o tempo e a faixa de potência em que operam. Simulações realizadas para o Tesla Model S mostraram um aumento de 23% na autonomia deste veículo elétrico com o novo sistema de refrigeração.
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