来源：International Communications in Heat and Mass Transfer

原文：https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2024.107756

01 背景介绍

温室气体的大量排放导致全球气候变暖加剧，人类必须为减缓气候变化做出更多努力。巴黎气候协定通过后，许多国家都提出了自己的碳中和发展目标和具体实施路径。欧盟宣布2035年全面禁止燃油汽车。美国设定目标，到2030年，新能源汽车销量将占汽车总销量的50%。目前，中国是全球最大的电动汽车市场。电动汽车已成为引领全球绿色交通革命的重要交通工具，该领域的技术研究越来越受到产业界和学术界的关注。随着现代科技的进步，仿生技术在热科学的进步中发挥着越来越重要的作用。仿生技术可以为电池热管理提供更优越的设计思路，推动电池热管理技术迈上新台阶。目前，仿生技术在电池热管理中的应用相对较少，尚处于起步阶段。如何设计合理的仿生散热结构，提升系统散热效率和温度均匀性，降低系统能耗和重量，是当今科研人员急需解决的问题。

02 成果掠影

近日，吉林大学高青教授、张天时教授、韩志武教授团队从电池模块温度均匀性、系统能耗、轻量化三个方面，分析总结了仿生技术在电池热管理提升中的贡献。从生物体独特的拓扑结构和表面形貌角度，梳理关键科学问题和最新研究进展，并提出未来可利用的其他新技术。团队预计，随着现代加工技术的不断进步和仿生学新理论的出现，基于仿生学的电池热管理技术和工业应用将获得显著的增长。研究成果以“Battery thermal management enhancement based on bionics”为题发表在《International Communications in Heat and Mass Transfer》。

03 图文导读

图1 仿生学可以为电池热管理提供优越的设计理念。

图2 受分形结构启发的仿生冷却通道 A. 植物根系，分枝、叶和叶脉 B. 鱼骨 C. 哺乳动物肺气管。

图3 仿生散热结构的灵感来自生物的表面形态特征(a)鳄鱼皮肤 (b)鲨鱼皮肤 (c)巨嘴鸟的嘴和蛾的翅膀 (d)边缘的形状。

图4 从生物体独特的拓扑结构中汲取灵感，改善系统轻加权 A. 仿生冷却结构(a)叶通风 (b)蜂巢 (c)珊瑚 B. 仿生鳍(a)根系 (b)蜂巢。

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