铝泡沫“夹心”电池外壳：集热管理、抗冲击与轻量化于一身的创举 ...

【汽车轻量化】弗劳恩霍夫工业制造研究所（Fraunhofer IWU，一家从事机床与成形技术研究的机构）和汽车供应商阿姆斯特德汽车公司（Amsted Automotive）推出了一款采用铝泡沫夹层结构的一体化设计电池外壳。这种特殊材料结构由两层实心铝板夹着内部铝泡沫芯层构成。  这一新成果是针对汽车行业对电动汽车持续的需求而开发的。据弗劳恩霍夫工业制造研究所称：“电动汽车的电池外壳必须具备抗冲击性、能够吸收碰撞能量、防止短路，并且具备耐热性。高效的散热至关重要，但电池单元也需要防止过度冷却。电池外壳必须能抵御石块和盐分的损害，要适配车辆底盘，增加车身刚性，并且重量轻，有助于提高续航里程。铝泡沫能够满足这些要求。” 铝泡沫夹层结构。（图片来源：Fraunhofer IWU.） 这款新型电池外壳的一个独特之处在于，如有需要，它可以集成冷却结构或相变材料（PCM）的热存储介质。当相变材料被集成到闭孔铝泡沫中时，它能在状态改变（固态变为液态或反之）时吸收、储存或释放大量热能，而自身温度不会显著变化。这使得电池外壳特别适合锂离子电池的高效热管理。 弗劳恩霍夫工业制造研究所和阿姆斯特德汽车公司于10月初在密歇根州底特律举行的北美电池展上展示了这款电池外壳设计的演示模型。该模型展示了多种可能的系列解决方案。根据优先关注的性能，可实施AAS (Aluminum-Aluminum Foam Sandwiches，铝 - 铝泡沫夹层结构)、填充相变材料（PCM）的AAS、带有冷却结构的AAS、或同时带有冷却结构和相变材料的AAS。 铝制电池外壳，展示了其不同的设计选项。从左到右依次为：纯铝 - 铝泡沫夹层结构、填充了相变材料的铝 - 铝泡沫夹层结构、带有冷却结构的铝 - 铝泡沫夹层结构，以及同时带有冷却结构和相变材料的铝 - 铝泡沫夹层结构。 （图片来源：Fraunhofer IWU.） 为确保铝泡沫制成的电池外壳能够应用于量产车辆，由托马斯·希普克（Thomas Hipke）博士和里科·施梅勒（Rico Schmerler）博士领导的研究人员现在更加注重成本效益。决定未来制造成本的一个关键因素是原材料成本。希普克表示：“我们越来越多地使用回收材料来生产铝泡沫。这不仅显著降低了成本，还大幅减少了二氧化碳排放量。”