Para controlar eficazmente el riesgo de fallo térmico en baterías durante la carga a alta tasa, este trabajo se centra en una batería de iones de litio con carcasa cuadrada de 99 A·h y diseña una placa de enfriamiento líquida con canal helicoidal perfilado. Se midieron experimentalmente la resistencia interna y el coeficiente de entropía de la batería, y basado en la teoría de generación de calor de Bernardi se construyó un modelo de fuente de calor volumétrica para la batería. Se utilizó un experimento ortogonal para estudiar el efecto de tres parámetros clave de diseño: la relación de longitud, el ángulo helicoidal y la relación de ancho en la función objetivo, determinando la mejor combinación de parámetros para el rendimiento integral (relación de longitud 0,75, ángulo helicoidal 160°, relación de ancho 0,85). Se comparó el rendimiento de disipación de calor del canal helicoidal con canales tradicionales paralelos, ondulados y con válvula tipo Tesla. Los resultados demostraron que el canal helicoidal, debido a su estructura interna y externa de múltiples vueltas única, mejora eficazmente la eficiencia de absorción de calor del líquido refrigerante, logrando la mejor temperatura máxima y temperatura superficial media, controlando la temperatura máxima de la batería a 312,65 K. Finalmente, mediante el análisis de función de expectativa, el canal helicoidal tuvo el valor esperado más alto (0,086), confirmando que la placa de enfriamiento líquida con canal helicoidal tiene un mejor desempeño integral de disipación de calor.

enfriamiento de batería; canal helicoidal; intercambiador de calor de placas; simulación CFD