由于人類社會發(fā)展進(jìn)程中對化石燃料的依賴,當(dāng)前世界各國面臨著能源短缺以及化石燃料燃燒帶來的全球變暖、大氣污染、酸雨等一系列環(huán)境問題,并逐漸開始思考人類與化石能源的關(guān)系,電化學(xué)儲能電站和新能源汽車行業(yè)得以迅速發(fā)展。鋰離子電池作為目前最理想的動力源之一而備受關(guān)注,但鋰離子電池也因?yàn)榇嬖跓岱�(wěn)定性差,易引發(fā)火災(zāi)爆炸事故的缺陷。因此,一個(gè)高效、低成本、重量小的且能將電池溫度和溫度均勻性控制在最佳范圍內(nèi)的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)十分重要。相變材料熱管理系統(tǒng)相比于空冷、液冷、熱管熱管理系統(tǒng),具有結(jié)構(gòu)簡單、形狀適應(yīng)能力強(qiáng)、高潛熱等優(yōu)點(diǎn),不僅能在電池正常工作時(shí)提高電池組溫度均勻性,也能用來防止熱失控傳播。本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬兩種研究方法,對基于石蠟/膨脹石墨復(fù)合相變材料的鋰離子電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)在相變溫度、放電倍率、電池排列方式、電池間距、對流換熱系數(shù)、膨脹石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)等不同變量下的熱管理性能進(jìn)行分析,并提出一種耦合優(yōu)化算法和數(shù)值模型的優(yōu)化方法對電池相變材料熱管理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文研究工作可為相變材料在實(shí)際鋰離子電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中的應(yīng)用提供參考。由于前人關(guān)于相變溫度的選擇暫未得出一個(gè)較統(tǒng)一的結(jié)論,加上目前還沒有通用...

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 電池組熱管理技術(shù)
        1.2.2 基于相變材料的電池組熱管理技術(shù)
    1.3 前人研究不足與本文研究目的
    1.4 本文研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第2章 實(shí)驗(yàn)儀器與數(shù)值模擬方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器介紹
        2.1.1 差示掃描量熱儀
        2.1.2 充放電循環(huán)儀
        2.1.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
        2.1.4 馬弗爐
        2.1.5 恒溫鼓風(fēng)干燥箱
        2.1.6 恒溫水浴鍋
        2.1.7 其他實(shí)驗(yàn)裝置和材料
    2.2 數(shù)值模擬方法
        2.2.1 模擬軟件
        2.2.2 電化學(xué)-熱耦合模型
    2.3 本章小結(jié)
第3章 相變材料熱管理性能的實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)介紹
        3.2.1 復(fù)合相變材料制備
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 相變材料熱物性
        3.3.2 自然對流系統(tǒng)與相變材料熱管理系統(tǒng)性能對比
        3.3.3 放電倍率的影響
        3.3.4 相變溫度的影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 成組結(jié)構(gòu)對熱管理性能影響的模擬研究
    4.1 引言
    4.2 數(shù)值建模
        4.2.1 模型幾何
        4.2.2 模型參數(shù)
        4.2.3 模型驗(yàn)證
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 電池排列方式的影響
        4.3.2 電池間距的影響
        4.3.3 傳熱過程分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于相變材料的熱管理系統(tǒng)模擬優(yōu)化研究
    5.1 引言
    5.2 單參數(shù)優(yōu)化
        5.2.1 電池間距的優(yōu)化
        5.2.2 對流換熱系數(shù)的優(yōu)化
        5.2.3 膨脹石墨質(zhì)量分?jǐn)?shù)的優(yōu)化
    5.3 多參數(shù)優(yōu)化
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 本文主要結(jié)論
    6.2 工作不足與未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號：3911536