當今世界節(jié)約能源與保護環(huán)境的重要性引起工業(yè)界的共鳴。電動汽車由于其在節(jié)能減排方面比傳統(tǒng)燃油汽車具有一定的優(yōu)勢,已受到國內外的重視。發(fā)展電動汽車的關鍵因素之一就是動力電池,動力電池多種多樣,但從能量密度、循環(huán)壽命、成本和能量效率等綜合因素考慮,鋰離子動力電池是最佳的選擇。作為整車的核心部件,其化學性能和循環(huán)壽命受到溫度的顯著影響,溫度異常會導致電池熱失控。因此,研究單體電芯、電池組模塊和電池包系統(tǒng)的產熱行為,以及不同環(huán)境溫度下的電池性能,從而設計合理的電池熱管理系統(tǒng),對于發(fā)展電動汽車影響深遠。本文首先分析磷酸鐵鋰單體電池的工作原理、產熱及傳熱原理,實驗探究溫度對電池充放電性能的影響,獲取單體電池產熱的理論公式,并構建單體電池的有限元熱仿真模型。然后運用STAR-CCM+仿真分析得到電池單體在不同放電倍率下的溫升特性,并與實驗結果對比,驗證單體有限元熱模型的有效性。仿真對比不同環(huán)境條件下的單體電池的溫度場分布,為下文冷板模型散熱條件的選取提供依據(jù)。其次,研究冷板的結構參數(shù)對鋰離子電池單體散熱性能的影響,運用液體冷卻理論、流體力學理論分析流道的轉角形狀（矩形轉角,圓形轉角）、流道的數(shù)目對冷板... 

【文章來源】：重慶交通大學重慶市

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 動力電池熱管理研究現(xiàn)狀
        1.2.1 風冷式
        1.2.2 相變材料
        1.2.3 液冷式
        1.2.4 各種冷卻方式的比較
    1.3 本文主要研究內容
第二章 鋰離子動力電池特性
    2.1 鋰離子電池的分類及組成
    2.2 鋰離子電池的工作原理
    2.3 鋰離子電池的產熱及傳熱原理
    2.4 鋰離子電池溫升性能實驗研究
        2.4.1 實驗設備
        2.4.2 實驗過程
        2.4.3 溫度對充電性能的影響
        2.4.4 溫度對放電性能的影響
    2.5 鋰離子電池仿真分析
        2.5.1 單體產熱量及比熱容的確定
        2.5.2 單體仿真模型的建立
        2.5.3 單體仿真模型的驗證
        2.5.4 單體外部不同條件溫度場研究
    2.6 本章小結
第三章 鋰離子電池冷板散熱設計及性能分析
    3.1 流道轉角對散熱性能的影響
    3.2 流道數(shù)目對散熱性能的影響
    3.3 流道結構參數(shù)對散熱性能的影響
    3.4 本章小結
第四章 液冷式電池組模塊散熱性能分析
    4.1 液冷式電池組模塊的仿真模型
    4.2 不同情況的電池組散熱性能的對比
        4.2.1 冷卻液質量流量對電池組模塊散熱性能的影響
        4.2.2 冷板數(shù)量對電池組模塊散熱性能的影響
        4.2.3 流道數(shù)量對電池組模塊散熱性能的影響
        4.2.4 流道不同進出口方向對電池組模塊散熱性能的影響
    4.3 本章小結
第五章 液冷式電池包結構設計及散熱性能分析
    5.1 電池包仿真模型
    5.2 冷卻液溫度對電池包散熱性能的影響
    5.3 冷板中流道數(shù)量對電池包散熱性能的影響
    5.4 冷板中冷卻液流向對電池包散熱性能的影響
    5.5 本章小結
第六章 全文總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
    A.在學期間發(fā)表的學術論文
    B.在學期間參與的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
[1]電動汽車動力電池熱管理技術的研究與實現(xiàn)[J]. 李軍求,吳樸恩,張承寧.  汽車工程. 2016(01)
[2]純電動汽車電池箱的熱特性[J]. 陳燕虹,吳偉靜,劉宏偉,沈帥,李策園,耿煥亮.  吉林大學學報(工學版). 2014(04)

碩士論文
[1]基于電池動態(tài)特性的鋰電池組冷卻系統(tǒng)散熱性能研究[D]. 胡寧.合肥工業(yè)大學 2016
[2]鋰離子動力電池組液冷結構設計及散熱性能分析[D]. 李存俊.合肥工業(yè)大學 2016
[3]純電動汽車鋰動力電池組溫度場特性研究及熱管理系統(tǒng)實現(xiàn)[D]. 李策園.吉林大學 2014
[4]混合動力車用鋰電池組液體冷卻散熱機理研究[D]. 張上安.湖南大學 2013



本文編號：3157778