ANÁLISIS DE UN SISTEMA DE DISIPADORES DE CALOR PARA LA REFRIGERACIÓN TÉRMICA EN MÓDULOS DE BATERÍAS DE ION-LITIO TIPO 18650.

Abstract

La temperatura es crucial para el desempeño y la seguridad de las baterías de ion-litio, fundamentales en aplicaciones que van desde dispositivos portátiles hasta vehículos eléctricos debido a su alta densidad energética y larga vida útil. Sin embargo, el sobrecalentamiento durante la carga y descarga puede reducir su vida útil, degradar su rendimiento e incluso causar incendios o explosiones. El presente documento detalla el procedimiento utilizado para evaluar la geometría y el comportamiento térmico de un módulo de baterías de ion-litio refrigerado por aletas. Se enfoca en mitigar riesgos al determinar el calor generado y la temperatura máxima admisible para evitar accidentes. Utilizando simulaciones numéricas en SolidWorks® Thermal Simulation, se varían características clave del módulo, como el espesor, la longitud, el espaciamiento y número de aletas, validando luego los resultados con cálculos analíticos. Se encontró que un módulo circular de aluminio con 13 aletas anulares de 35 mm de longitud y 1.5 mm de espesor alcanza una temperatura de base de 32.9 °C con un flujo de calor de 56 W en régimen estacionario, por otra parte, al evaluar nuevamente para un tiempo de 776 segundos para el régimen transitorio se encuentra una temperatura de 29.51°C. Este estudio proporciona directrices cruciales para el diseño eficiente de sistemas de refrigeración, asegurando la operación segura de las baterías dentro de límites térmicos seguros. Palabras Clave: módulo de baterías, SolidWorks Thermal Simulation, transferencia de calor.