ブロンドの女の子やお粥のように、リチウムイオン電池は、温度範囲が暑すぎたり冷たすぎたりしていないときに最高の性能を発揮しますが、これはリチウムイオン電池を電気リチウムイオン電池は極端な高温や低温では性能があまり良くないため、電気自動車の普及への障壁となっています。この研究の著者らは、米国の51の首都圏では、20の地域が-18°C（0°F）以下の非常に寒い日を経験し、11の地域（上位20を含む）の夏の気温はしばしば38°C（100°F）世界中の大都市には確かに同様の温度変化があり、これは潜在的な再生可能エネルギー輸送ソリューションとしての電気自動車の使用を妨げる。
しかし、最近は紙の「自然エネルギー」に掲載された、カリフォルニア大学の研究者グループは、バークレーは、リチウムイオン電池と併用すると期待されている新しい発明、効果的に熱極端に減らすことを報告しました影響題する彼らの論文「形状記憶合金に基づく受動的熱調節と高いリチウムイオン電池の熱管理インタフェース、」さまざまな分野で現代の風景の変化と歌詞周囲温度の動作の詳細だけでなく、オンそのような新しい細胞MAGANG 3燃焼、乾燥灰の回復過程と急速充電の戦略として、他の交絡因子は、さらに複雑な熱管理である。彼らは指摘している伝統的な線熱要素が多いホット、コールド、可能な他のない、両方同時に両極端そのような制御された流体回路のようなソリューションは、電気自動車ではないに言及コスト及び重量の考慮事項と共に使用オン/オフ十分に高いコントラストを提供することができない。その溶液は非流体、受動的熱でありますレギュレータは、高温と低温の極端な環境下でバッテリの温度を安定させることができます」パワーやロジックがない場合、サーマルレギュレータは接地されたバッテリの温度は、熱伝導率を変え、寒いときに熱を維持し、熱の間に冷却を促進するために必要な熱機能を提供する。
この効果を達成するために、それらは、受動熱レギュレータの設計は、従来の熱レギュレータにおける2つの重要な概念の非線形特性を描画している。最初は良好に応答して温度変化を示す固相変化、です変異が、しかしオフ比十分高くに達していない（SR） - スイッチング状態よりすなわち熱伝導率 - これは、SRのオン・オフされる第二の熱インターフェイス機能の熱性能の主な調節因子であります材料間の界面がギャップを閉じたときに、強い非線形熱伝導性を示す。しかし、熱膨張効果ここで、この設計は比較的弱い必要とされるはるかに高いが、2つの材料間の熱膨張差に依存ギャップの開閉を完了させるための特大の熱調節器本体。
前の例が複雑に聞こえるが、その解決策が - 固相変態とインターフェース接触熱伝導性の両方を体現 - その設計目標を達成するのは非常に簡単で、研究者は、ニチノール製。形状記憶合金（SMA）に。折り曲げ可能なニチノールは、熱調整操作の天板の縁の周りにニッケルチタン合金ワイヤである。SMAワイヤは、熱レギュレータのそれぞれに対応し、終了します角度、熱界面材料（TIM）として知られている放熱板に接続されたベース。4つのバネの組斜めに制御することによって頂部および底部、0.5mmのエアギャップが張力下頂部及び底部、及びSMAワイヤの間に形成されていますこれは、断熱断線状態を定義します。
電池が原因の位相変化に加熱されると、SMAが収縮し始めると二つのプレート互いに接近。非常に低い熱伝導率、二つのプレートまで接触、この時間は、付勢バネ、TIMの収縮ワイヤ反力の力よりも大きいですプレート（底面）が熱制御プレート（上部）に接触して熱を発散し始め、この状態がON状態を定義します。このペーパーで説明するプロトタイプモデルでは、受動インターフェイスサーマルレギュレータの性質が明らかになります。
熱源と熱電対ホットアウトラストそれぞれの上部および底部などの2本のステンレス鋼棒と、真空チャンバ内でモデルを確立し、それをテストするための基本的な原理の概念、バイアスバネと研究のSMAワイヤを検証します実験では、OFF状態での断熱は非常に良好であり、界面での非常に大きな温度不連続性および各ステンレス鋼棒で測定された小さな温度勾配によって確認された。 SMAロッド温度は、ギャップが閉じられ、メモを加熱のTIM（下のバー）の転移温度を超え、この変換プロセスは急速に約10秒で達成され、そして2070：1倍速記録は、それらがニッケル留意SRを達成しましたチタンメモリ合金ワイヤは、多くのサイクルにわたり安定した反復可能な応答を生成するために、高い応力負荷下で事前調整されなければならない。
コンセプトの証明が確立されると、研究者たちは、実際にこの概念を実証するために始めた、2つのパナソニック18650PF LIBSは、環境室でテスト、アルミニウム板に挟まれた。ここでのデザインは、バッテリーに対応するように設計同様の熱レギュレータを使用していますSMAワイヤ及び約1mmの上部及び下部プレートの長さとの間のより長いギャップを必要とする。また、性能、スペーサワイヤエアロゲル層の高レベルを満たすために、ステントのサイズ、およびスプリング自体LIBSチャネルは熱に平行です不可欠。の性能を比較するために、研究者は、2本のワイヤが二つのプレートの間に配置されている、ステンレス鋼線で置き換えSMAを含む、「常にON」「常にOFF」二つの標準的な線形モデルを提供し、一定のギャップまたは一定の接触。
約-20℃（4°F）から、良好な熱レギュレータ性能、急速加温; 45℃（ホット114°F）、20℃（冷4°F）から実験条件下20°C（68°F）電池の熱を保持するために、バッテリが空隙uable倍に増加された3つの因子によって引き起こされる。他の極端では、熱調整器はまた、非常に良好な性能で、45°Cの状態への遷移（113°F）の温度上昇この試験でサーマルアクチュエータ1000は、オン/オフのサイクルで提供される歌詞及び5°C（10°F）に制限されている。、研究者は、状態（8.5％の細胞を減少させる性能がわずかしか低減されることを見出しました容量は-20°C '4°F'）、国での性能は変わりません。
この研究の著者らは、「常時開放」熱管理の標準的な方法を使用する場合、そのコストは、ヒートシンクを含むTIMを有する最小の熱調節器、である、上述したように。SMAバイアスとばねの付加質量が1g未満であり、ニチノールは、電池からなる商業18650リチウムイオンバッテリモジュールによって約$ 600」デモを要し、熱調整器がバッテリのみによる熱産生を保持していることを示しました。寒い気候を3倍以上に向上させることができます。同時に、摂氏2度の高温下でもモジュールが過熱するのを防ぐことができます。
