Gestión térmica en baterías para autos eléctricos

El desarrollo de baterías para vehículos eléctricos enfrenta desafíos técnicos que exigen soluciones cada vez más eficientes. Uno de los principales retos es el control de temperatura, ya que las baterías deben operar dentro de un rango térmico específico para garantizar rendimiento, seguridad y durabilidad.

En condiciones de calor extremo, las celdas pueden sobrecalentarse y reducir su vida útil. En climas fríos, el rendimiento disminuye de forma significativa. En este contexto, investigadores de la Universidad de Ilmenau, Alemania, llevaron a cabo un estudio para optimizar los sistemas de gestión térmica aplicados a baterías de vehículos eléctricos.

Estudio comparativo: refrigeración por aire vs. PCM

El equipo de investigación comparó dos métodos de regulación térmica:

• Sistema de refrigeración por aire con aletas metálicas, que actúan como radiadores disipando el calor de forma rápida y uniforme.
• Materiales de cambio de fase (PCM), que almacenan y liberan energía térmica al pasar de estado sólido a líquido y viceversa. Estos materiales estabilizan la temperatura frente a picos térmicos.

Los resultados indicaron que el sistema con PCM no solo reduce la temperatura máxima de la batería, sino que también mejora la distribución térmica en toda la celda. Esto contribuye a mantener la eficiencia operativa y a prolongar la vida útil del sistema.

Combinación de PCM y aletas rectangulares

El estudio también analizó el uso conjunto de PCM y aletas metálicas. Se probaron distintas geometrías: circulares y rectangulares. Las aletas rectangulares demostraron una mayor capacidad de disipación térmica, reduciendo la temperatura de forma significativa y uniforme.

Esta combinación permite gestionar la temperatura de forma más estable y eficiente, lo que reduce el riesgo de sobrecalentamiento incluso bajo exigencias operativas elevadas.

Implicancias para el futuro de la movilidad eléctrica

Los hallazgos tienen implicaciones clave para la industria automotriz, ya que permiten avanzar en el diseño de sistemas térmicos más robustos. La integración de materiales de cambio de fase con estructuras disipadoras de calor mejora la seguridad, la eficiencia energética y la durabilidad de las baterías.

Además, el desarrollo de estas tecnologías favorece la adopción de vehículos eléctricos al minimizar uno de los principales temores de los usuarios: la falla térmica. También promueve la transición energética y la reducción de emisiones contaminantes, con impacto directo sobre el calentamiento global.

Este avance es parte de un ecosistema en evolución que busca consolidar la movilidad eléctrica a través de la innovación científica y tecnológica.

Fuente: UyPress - Agencia Uruguaya de Noticias