¿Qué tipo de resistencia es mejor para usar como calentador?

Estoy trabajando en un diseño que requiere calentar un banco de baterías 18650 durante su funcionamiento. El plan es montar las baterías junto con grandes resistencias axiales de 2 W en una PCB y usar circuitos integrados de termostato pequeños para mantenerlas a una temperatura establecida. (Muy similar a esta batería cubesat como referencia).

Mi pregunta es cuál es la mejor composición de resistencia para este propósito y si realmente importa mucho. Me imagino que esto se reduce a cuál es la resistencia de potencia más ineficiente, ya que quiero que la temperatura aumente tanto como sea posible. Mi pensamiento inicial se dirige a la cerámica ya que todo el elemento se calienta y veo que la mayoría de los elementos calefactores dedicados están hechos de cerámica.

¡Cualquier ayuda será apreciada, gracias!

Verifique las resistencias de "alambre caliente" utilizadas en los cortadores de espuma, etc. ver aquí en.wikipedia.org/wiki/Hot-wire_foam_cutter También llamados alambres de nicromo.
La eficiencia es irrelevante. ¿Qué temperatura necesita alcanzar sobre qué masa de material? (en la pregunta por favor, en lugar de comentarios a las respuestas). Para las baterías, demasiada temperatura es fatal, así que evite el cable caliente. Tal vez resistencias SMD en una PCB delgada con una capa de cobre para distribuir el calor de manera uniforme.

Respuestas (2)

Todas las resistencias tienen la misma eficiencia, convierten la potencia disipada en calor. La respuesta depende de si quieres calentar aire o una superficie. Una resistencia que se monta en el chasis con tornillos transferirá el calor a una superficie de manera más eficiente. Una resistencia con mal contacto con la superficie calentará principalmente el aire.

Resistencia de montaje en chasis:ingrese la descripción de la imagen aquí

https://www.digikey.com/product-detail/en/stackpole-electronics-inc/KAL25FB1R00/KAL25FB1R00-ND/1646178

En un diseño anterior, usé esa resistencia exacta para calentar el aire ambiente en el recinto. La intención ahora es usar una serie de resistencias de menor vataje térmicamente adheridas a las baterías para calentarlas de manera conductiva, similar a la batería Cubesat a la que me vinculé, con la idea de que se pierda menos calor en el entorno circundante.

Si se trata de una aplicación Cube-sat, para la industria aeroespacial, recuerdo que las dos preocupaciones principales eran la confiabilidad y la eficiencia.

Para la confiabilidad en un entorno de baja densidad de aire y también para la eficiencia, espero que la relación calor inyectado/calor perdido sea alta. Por lo tanto, la relación entre la relación de resistencia térmica del aislamiento de la batería y la conducción del calentador a las baterías debe ser alta. De esta manera, el punto de acceso de la batería o el gradiente térmico debe ser bajo, pero la pérdida de energía en el aislamiento es baja y la resistencia no debe exceder una temperatura conservadora, como 100 °C con algunos límites de velocidad o rango.

Es normal que las resistencias de potencia revestidas de aluminio más grandes usen algún material óptimo en el interior con conducción térmica patentada. Las resistencias de cemento bobinado también son populares. Dependiendo de la potencia necesaria, también puede considerar una matriz de placa de circuito FPC revestida de cobre con resistencias SMD unidas a baterías con termistor SMD para la regulación a bordo. He usado este método dentro de espuma de poliestireno para hacer un mini-horno con un soporte de cristal estilo HC para operar a 70'C con calentador SMD.

Es una carga útil de globo de gran altitud, aunque con restricciones similares a las de un cubesat. Me gusta la idea de un FPC revestido de cobre. Inicialmente estaba buscando tiras calentadoras de poliimida flexibles que funcionan bajo un principio similar y tal vez regrese a esta idea, ya que parece que evitaría el problema de la disipación de calor.
según recuerdo, teníamos una placa con 2oz Cu en FPC. Sin embargo, la tienda de tableros tuvo algunos problemas de deformación con el cobre desequilibrado.
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