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Gestión térmica de baterías de iones de litio para vehículos eléctricos

waqas ahmed

La energía juega un papel importante en el avance de una nación, tanto social como económicamente. La utilización de energía procedente de fuentes renovables es el principal foco de investigación para reducir la dependencia de los combustibles convencionales. Teniendo en cuenta el hecho, los vehículos híbridos de batería están reemplazando rápidamente a los vehículos convencionales. La batería de iones de litio es una parte integral de los vehículos eléctricos de batería debido a su alta densidad de energía y potencia. Su eficiencia se ve afectada debido al aumento de temperatura de la batería. Se hace un esfuerzo para mantener la batería dentro de los límites de temperatura permitidos. En el estudio actual, la gestión térmica eficiente (compuesto de parafina de espuma de níquel recubierta de grafeno) se examina experimentalmente para baterías de iones de litio de alta potencia. El modelo experimental lleva seis celdas de energía de iones de litio Panasonic 18650B de 3400 mAh que se conectaron en serie. Se compararon otros cuatro modos de gestión térmica y se evaluaron sus resultados. Al utilizar un compuesto de parafina de espuma de níquel recubierto de grafeno, se logra una reducción del 34% en la temperatura del paquete de baterías. Mientras que una disminución del 1% en la temperatura de la batería mejora la vida útil de la batería durante dos meses. Por lo tanto, el compuesto de parafina de espuma de níquel recubierto de grafeno es una opción factible para la gestión térmica del paquete de baterías de iones de litio. Los problemas térmicos asociados con los paquetes de baterías de vehículos eléctricos pueden afectar significativamente el rendimiento y el ciclo de vida. Los principios fundamentales de transferencia de calor y las características de rendimiento de las baterías comerciales de iones de litio se utilizan para predecir las distribuciones de temperatura en un paquete de baterías típico en una variedad de condiciones de descarga. Se implementan varias estrategias de enfriamiento para examinar la relación entre el comportamiento térmico de la batería y los parámetros de diseño. Al estudiar el efecto de las condiciones de enfriamiento y la configuración del paquete en la temperatura de la batería, se obtiene información sobre cómo mantener la temperatura de funcionamiento mediante el diseño de la configuración adecuada de la batería y la elección de los sistemas de enfriamiento adecuados. Se encontró que una estrategia de enfriamiento basada en convección forzada distribuida es un método eficiente y rentable que puede proporcionar distribuciones uniformes de temperatura y voltaje dentro del paquete de baterías a varias tasas de descarga.