Para controlar eficazmente o risco de fuga térmica da bateria durante a carga em altas taxas, este artigo tem como objeto de estudo uma bateria de íon-lítio com formato quadrado e capacidade de 99 A·h, na qual foi projetada uma placa de resfriamento líquido com canal helicoidal perfilado. A resistência interna e o coeficiente de entropia da bateria foram medidos experimentalmente e, com base na teoria de geração de calor de Bernardi, foi construído um modelo de fonte térmica volumétrica para a bateria. Utilizou-se um experimento ortogonal para estudar o efeito de três parâmetros de design chave: relação de comprimento, ângulo helicoidal e relação de largura, sobre a função objetivo, determinando a melhor combinação de parâmetros para desempenho integrado (relação de comprimento 0,75, ângulo helicoidal 160°, relação de largura 0,85). O desempenho de dissipação térmica do canal helicoidal foi comparado com canais tradicionais paralelos, ondulados e de tipo válvula Tesla. Os resultados indicam que o canal helicoidal, devido à sua estrutura interna e externa exclusiva de múltiplas voltas, aumentou eficazmente a eficiência de absorção de calor do fluido de refrigeração, apresentando a melhor temperatura máxima e temperatura média da superfície, sendo capaz de controlar a temperatura máxima da bateria em 312,65 K. Por fim, por meio da análise da função expectativa, o canal helicoidal apresentou o maior valor esperado (0,086), confirmando que a placa de resfriamento líquido com canal helicoidal possui melhor desempenho integrado de dissipação térmica.

resfriamento de bateria; canal helicoidal; trocador de calor de placas; simulação CFD