ESTUDIO DEL ENFRIAMIENTO DE BATERÍAS 21700 EN AUTOMÓVILES ELÉCTRICOS MEDIANTE LA DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL (CFD)

Karina González Hernández, Margarita Guadalupe Correa Ibarra, Grecia Sánchez Montes, Eduardo Méndez Sotelo, José Antonio Llera Ledesma, André López Rendón, Jorge Arturo Alfaro Ayala, Agustín Ramón Uribe Ramírez

Resumen


El presente estudio investiga la mejora de la eficiencia térmica en baterías de ion litio mediante un sistema de refrigeración optimizado que combina aletas de aluminio y un diseño avanzado de ventilación para maximizar la disipación de calor y reducir los gradientes térmicos. Utilizando simulaciones en Ansys Fluent, se evaluó el desempeño térmico de celdas formato 21700 en configuraciones con y sin aletas, observándose que la integración de estas estructuras permitió mantener un rango de temperatura más uniforme (300 K a 304.65 K) frente al sistema sin aletas (303.6 K a 307.7 K). Las aletas de aluminio, junto con recubrimientos de ABS, favorecieron un intercambio térmico más eficiente al limitar la transferencia directa de calor entre celdas y potenciar la convección hacia el fluido refrigerante. Estos resultados no solo destacan una mejora significativa en la uniformidad térmica y la vida útil de las baterías, sino que también incrementan su seguridad operativa en aplicaciones de alta densidad energética como los vehículos eléctricos. Este trabajo sienta las bases para futuras investigaciones enfocadas en configuraciones avanzadas de refrigeración y materiales innovadores, contribuyendo al desarrollo de sistemas de gestión térmica más eficientes, seguros y adaptados a las crecientes demandas tecnológicas.

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Referencias


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