石油、煤等能源的日益減少和環(huán)境污染的加劇促進(jìn)了電動(dòng)汽車的發(fā)展,鋰離子電池現(xiàn)今是電動(dòng)汽車的優(yōu)選動(dòng)力電池。而鋰離子電池在工作期間會(huì)產(chǎn)生大量的熱,對(duì)其進(jìn)行熱管理已成為電池是否能廣泛應(yīng)用的瓶頸問題。本文針對(duì)鋰離子電池,采用冷板液冷的散熱方式,用Fluent 15.0對(duì)冷板的冷卻性能進(jìn)行了分析,并且分析了鋰離子電池單體和電池組在多種工況下的溫度分布以及溫升情況。本文的主要工作內(nèi)容如下:對(duì)鋰離子電池的結(jié)構(gòu)組成、化學(xué)反應(yīng)原理以及產(chǎn)熱機(jī)理進(jìn)行了討論,為后續(xù)的數(shù)學(xué)建模和仿真計(jì)算提供了理論基礎(chǔ)。依據(jù)傳熱學(xué)基礎(chǔ)和電池的傳熱機(jī)理,建立鋰離子電池的熱效應(yīng)模型,針對(duì)軟包裝電池,計(jì)算了仿真所需的熱物性參數(shù),利用Bernardi生熱理論建立了鋰離子電池的生熱速率模型,計(jì)算了鋰離子電池中心區(qū)域的生熱速率。開展散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提出了一種U型冷板模型,并建立了電池和冷板的散熱模型,對(duì)冷板的冷卻性能以及電池的溫度特性進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算。分析了冷板數(shù)目、冷板長度、冷卻液流動(dòng)方向、入口質(zhì)量流量、放電倍率對(duì)電池溫度分布的影響。結(jié)果表明,4-1號(hào)冷板的冷卻效果最好,而且冷板長度為57mm時(shí)電池的溫升最小。通過對(duì)八種液體流動(dòng)方向進(jìn)行分析,得... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

三種鋰離子電池的結(jié)構(gòu)圖

圖1.2串行風(fēng)冷和并行風(fēng)冷的原理圖

而且，不管是正極還是負(fù)極，除了有相應(yīng)的材料用來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，還有集流體的存在。圖2.1 鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.1.2 鋰離子電池的化學(xué)反應(yīng)原理鋰離子電池的正極是嵌鋰的化合物，負(fù)極一般是碳素材料，其中只有鋰離子，沒有鋰金屬的存在，在充放電過程中只有鋰離子在電池的正負(fù)極材料嵌入和脫嵌，這也就是鋰離子電池的由來。圖 2.2 中的左圖是鋰離子電池充電時(shí)的原理圖，從圖中可以看出鋰離子電池在充電過程中，正極會(huì)有 Li+生成，Li+從正極經(jīng)過電解液、隔膜、電解液向負(fù)極遷移，而帶有負(fù)載的外電路上也有電子正從正極流向負(fù)極，鋰離子電池的負(fù)極是呈層狀的碳素材料

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]純電動(dòng)汽車電池箱熱特性研究及熱管理系統(tǒng)開發(fā)[D]. 沈帥.吉林大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3129298