Funktionsprincipen för de kompositmaterial som utvecklats av forskarna är baserad på den naturliga metoden
Designsystem för kylsystembeskrivs av forskare i en artikel publicerad i tidskriften Composites Part B: Engineering. Tekniken hjälper till att välja det bästa mönstret, storleken och antalet mikrovaskulära kanaler för att snabbt ta bort värme från batterierna, samt optimera designen för effektivt kylvätskeflöde genom kanalerna.
"Dessa kompositer fungerar som en kylfläns ibil med förbränningsmotor. Kylvätskan drar in värme och tar bort den från batterikompositen när den färdas genom nätverket av mikrokanaler”, sa EurekAlert! Ahmad Najafi, en av författarna till studien.
Bild: Drexel University
I processen för strukturell optimering av batterietingenjörer överväger flera designparametrar, såsom tjockleken och riktningen av fibrerna i varje kolfiberlager, volymandelen av fibrer i de aktiva materialen och antalet mikrovaskulära kompositpaneler som krävs för värmehantering.
För varje kombination mäter forskarnastyvheten hos varje strukturellt kompositlaminat kyler batteriet för att säkerställa att de uppfyller fordonets strukturella integritetsstandarder. De simulerar sedan fordonets energiförbrukning vid olika hastigheter under en period av flera minuter, samtidigt som de registrerar batteritemperatur och förutspådd fordonsräckvidd.
Forskarna konstaterar att placeringenstrukturella batterier mellan lager av kylande mikrovaskulära kompositer kan stabilisera sin temperatur under användning och öka den tid och effektområde som de fungerar inom. Simuleringar gjorda för Tesla Model S visade en 23 % ökning av räckvidden för detta elfordon med det nya kylsystemet.
Läs mer
Amerikansk satellit "såg" ett ovanligt meddelande från jorden
Publicerad video från raketen, som avfyrades från en experimentell accelerator
Monstret i mitten av vår galax: titta på fotot av ett svart hål i Vintergatan