图片来源：Yen Strandqvist/查尔姆斯科技大学。
早在埃隆-马斯克（Elon Musk）宣布特斯拉正在寻求将电池集成到汽车结构本身以减轻能量存储重量之前，研究人员就已经在开发结构电池解决方案了。无质量 "电池意味着什么？
什么是结构性电池？
电池往往是机器中最重的部分；在电动汽车中，电池组可能占整个质量的25%。在车辆或无人机等移动应用中，这意味着携带电池组也需要消耗大量能量。与燃料不同的是，燃料会随着时间的推移而燃烧并使车辆变轻，而电池则保持其全部重量，因此不会有效地消耗能量。
结构电池正是希望解决这一障碍。从理论上讲，这类电池是机器本身不可分割的承重部分。它们也被称为 "无质量 "电池，因为除了必要的结构元素外，它们不会给设备或机器增加任何额外的质量。例如，特斯拉希望让电池组成为汽车的地板，这样就不需要单独的汽车地板来放置沉重的电池了。
无质量的电池使用什么材料？
与目前的电池在保护性电池组外壳内的情况不同，结构性电池必须独立承受重量。出于这个原因，它们需要由更多的刚性和坚固的材料制成。结构性电池研究人员的一个共同选择是碳纤维。它不仅是一种坚固的材料，可以维护结构的完整性；由于它的高离子携带能力，它也是一种有利的电池阳极材料。
尽管自2000年以来，结构电池一直在开发中，但还没有一个可行的演绎。这 最新版本 查尔姆斯理工大学（Chalmers University of Technology）的研究人员开发出了一种无质量电池，其性能比以前的电池好十倍。然而，它的能量密度仅为 24 wh/kg，只有锂离子电池容量的 20%。虽然还有很长的路要走，但这项技术无疑是大有可为的。
结构电池的应用和好处
- 电动汽车
电动汽车，从汽车和卡车到船舶和飞机，将大大受益于结构电池。如前所述，车辆电池组占用了大量的重量。将能量储存整合到结构本身将增加车辆的续航能力，因为不需要额外的能量来承载非承重电池组。这种能量的节省对于像货运卡车甚至飞机这样的大型车辆尤其有价值，因为它可以帮助解决里程焦虑。
- 机器人技术
结构电池的另一个令人兴奋的应用是机器人技术。与电动车一样，机器人的电池往往可以构成机器人的空间或质量的20%，限制了机器人的设计。
机器人研究人员一直在探索如何将电池集成到机器人的解剖结构中，他们设计的生物形态电池在某些方面借鉴了动物的能量存储概念。他们的研究以脂肪组织在全身储存能量的方式为基础、 科学家 正在开发将能量储存分布在整个机器人上的方法。 这些类型的结构电池有可能被用于 应用 如人体假肢以及柔性或软性机器人。
- 医学和微电子学
微电子学也是结构电池的一个有前途的应用，特别是在医疗应用和植入物方面。结构性电池将使制造商能够以更小的形式设计这些设备。像心脏起搏器或助听器这样的电池供电设备可以被重新设计，使其更舒适，更无缝地与身体结合。
电池测试如何支持研究
高质量、可定制的电池测试技术可为结构电池的研发提供支持。阿尔宾的 再生电池测试系列例如，它可以根据 "电池 "一词来测试电池。 驱动循环, 模仿电池在现实生活中的使用方式。这可以为科学家提供一个更准确的电池能力快照，促进和加快测试和开发过程。 联系我们 以了解更多信息。
