木质-钢材混合电池包在2372°F防火测试中击败特斯拉, 温度低212°F

电池包对于电动汽车的安全运行至关重要。

奥地利的研究人员设计了一种结合木材和钢材的新型电动汽车电池包，为特斯拉目前使用的铝制电池包提供了一种更安全、更可持续的替代方案。

由格拉茨工业大学（TU Graz）车辆安全研究所的Florian Feist博士领导的专家团队，在Bio!Lib项目框架下研发了这种混合电池包。

这种新结构由填充木材的薄钢板制成，可显著降低电池生产的环境足迹。传统的分腔式铝制电池包在生产过程中消耗的能源要多得多。

据报道，该项目既源于生态考量，也旨在提升碰撞性能。电池包对于电动汽车的安全运行至关重要，它能在碰撞中保护电池单体免受变形或火灾的影响。

媲美特斯拉Model S电池包的样机

在该研究中，团队用填充木材的薄钢板外壳取代了铝材。“钢板是在木质芯材存在的情况下直接焊接的，”Feist说，并补充道，木材的结构由受压时会塌陷的微小细胞组成。

因此，在碰撞发生时它们能吸收大量能量。此外，底板和盖板也由相同的钢-木复合材料制成，而电池内部则通过肋状横梁加固。该团队对电池包在模拟碰撞测试中的出色表现感到惊讶。

在关键性的柱碰测试（车辆高速撞击钢柱）中，Bio!Lib电池包的侵入值与特斯拉Model S的铝制电池包几乎完全相同。

同时，为了增强防火和耐热性，研究人员采用了可再生原材料 —— 软木（cork）作为绝缘防火层。“当软木暴露在非常高的温度下时，它会碳化，”Feist表示。

“碳化会导致其原本就相对较低的热导率急剧下降，从而保护其后面的结构，”这位科学家强调说，这也适用于车辆内部。

卓越的防火性能

当团队进行所谓的“烟火测试”（模拟电池火灾）时，他们得到了一个真正的惊喜。采用软木绝缘的电池包承受了超过2372华氏度（1300摄氏度）的电池火灾条件。

在相同的模拟中，Bio!Lib电池包保持了结构完整性，并且其背火面的温度比特斯拉的铝制电池包低约212华氏度（100摄氏度）。

测试完成后，该团队与本校的韦格纳气候与全球变化中心（Wegener Center for Climate and Global Change）合作，评估了其金属-木材混合设计的可持续性。

他们的分析发现，在几乎所有类别中（包括能源使用、水资源消耗和污染），Bio!Lib电池包对环境的影响都低于铝制版本。

“在所有领域，Bio!Lib电池包都优于铝制的市场标准；只有在‘土地使用’这一影响类别中情况相反，”Feist在新闻稿中总结道。

该团队目前的目标是提高软木的可再利用性和部件的可回收性，同时研究能否使用低价值木材（如间伐材或二次利用材料）来制造这种电池包。

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