【摘要】：近年來,汽車的數量急劇上升,傳統(tǒng)汽車面臨著溫室效應加重和自然能源枯竭的雙重問題,而電動汽車則是應對目前嚴峻環(huán)境和能源問題的有效措施。作為電動汽車的動力來源,鋰離子電池不僅能量密度高,而且循環(huán)壽命長,所以廣受應用。然而,溫度對電池工作性能的影響很大,不僅會降低電池的壽命、容量和功率等性能,甚至可能發(fā)生安全問題。所以,為了使電池能更好地發(fā)揮其性能,必須對電池散熱結構的性能進行研究�？偨Y了電池產熱、電池散熱和對流換熱的基礎理論,闡述了CFD仿真的控制理論,為電池溫度仿真和流體分析奠定了基礎。確定了電池的熱物性參數,模擬了電池在高倍率放電時的溫升情況。研究了相變材料的散熱性能,當電池的產熱速率較高時,相變材料不能長時間地控制電池的溫升。然后,設計了一種利用相變材料和恒徑管相結合的電池散熱結構,研究了恒徑管數量、進口尺寸、流向和質量流量對散熱性能的影響。結果表明,恒徑管雖然能幫助相變材料快速地恢復潛熱,有效控制了電池的最高溫度,但是卻嚴重破壞了電池的溫度均勻性。因此,利用相變材料和恒徑管相結合的電池散熱結構不能滿足電池的散熱要求。最后,為了改善電池的溫度均勻性,設計了一種利用相變材料和漸擴管相結合的電池散熱結構,并在CFD軟件中建立了熱模型,研究和證明了漸擴管的優(yōu)勢。研究結果證明,漸擴管能夠在及時恢復相變材料潛熱的前提下,有效地保護了相變材料創(chuàng)造的電池溫度均勻性。在相同情況下,運用漸擴管和相變材料相結合可以實現更好的溫度均勻性,同時還能明顯減少管道數量和質量流量。最后,在常溫、高溫預冷卻和低溫預加熱的條件下,驗證了設計的相變材料和漸擴管相結合的電池散熱結構能更加有效地控制電池的最高溫度和最大溫差。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U469.72

【參考文獻】

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本文編號：2802740