“土木与环境工程系博士候选人、该研究的首席研究员法哈德-法扎内(Farhad Farzaneh)说:"我们希望控制撞击中电池损坏的风险。“这是电动汽车整体安全性和可靠性方面的一个重大问题,将有助于推动电动汽车在汽车行业的应用"。碰撞吸收器应重量轻,并能在事故中吸收大量能量。充满 PCM 的管子可以减缓撞击产生的冲击力并吸收热量,使附近的电池单元保持安全温度,防止温度升高导致起火。
研究小组研究了各种直径、外部金属厚度和端盖设计的薄壁铝管。他们根据这些参数开发了预测其性能的模型,并通过实验验证了这些模型。他们发现,末端加盖的铝管和填充了 PCM 的铝管吸收的能量分别比未填充的铝管多出约 43% 和 74%。“合著者 Sungmoon Jung 教授说:"在采用电动汽车的过程中,对电池模块的冲击负荷是一个主要风险。“当然,为保护车辆而采取的每种措施都需要在重量等方面做出权衡。法哈德的研究找到了一种创新方法,将两种保护措施合二为一,以提高电动汽车的安全性。”
除了使电池在发生撞击时更加安全外,这项研究还可以通过最大限度地减少不太强烈的撞击或热问题可能造成的损坏,间接提高电池的使用寿命。“Farzaneh 说:"通过在电动汽车电池中加入 PCM 填充管,我们希望能够防止灾难性事件的发生,并提高电池系统的整体可靠性和耐用性。
原文链接: Farhad Farzaneh et al, Experimental and numerical investigation on enhancing capped-end tube energy absorption capacity by orifice effect, Structures (2023). DOI: 10.1016/j.istruc.2023.05.015