現(xiàn)如今,隨著不可再生資源石油的不斷減少以及空氣質(zhì)量的不斷惡化,傳統(tǒng)燃油車的弊端越來越明顯,從而促進(jìn)新能源汽車的快速發(fā)展。作為新能源汽車的動(dòng)力來源之一,動(dòng)力鋰離子電池決定著新能源汽車的整體性能。在車輛正常使用過程中,動(dòng)力鋰離子電池會(huì)釋放很多熱量,促使溫度上升,而鋰離子電池對(duì)溫度相當(dāng)敏感,如果不加以控制,會(huì)影響電池的使用壽命和安全性。因此,有必要研究鋰離子電池的熱特性,開發(fā)設(shè)計(jì)合理有效的電池組熱管理系統(tǒng)。本文針對(duì)某品牌方形軟包磷酸鐵鋰電池,通過實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)合來分析單體鋰離子電池在不同溫度和放電電流下的溫度變化情況,以及不同冷卻方式下電池組溫度場(chǎng)分布情況,具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:（1）分析鋰離子電池充放電過程中的生熱機(jī)理,并進(jìn)行了單體電池在不同放電倍率下的放電實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)表明:單體鋰離子電池溫度隨放電時(shí)間不斷增大,放電倍率越大,產(chǎn)生的熱量越多,溫度上升趨勢(shì)越明顯,且當(dāng)放電倍率達(dá)到2C甚至更大時(shí),鋰離子電池表面溫度接近呈線性趨勢(shì)增長(zhǎng)。（2）分析鋰離子電池的導(dǎo)熱機(jī)理,并建立合適的鋰離子電池三維熱模型。通過相關(guān)熱物性參數(shù)和生熱速率的獲取,仿真分析單體鋰離子電池在不同溫度和放電電流條件下的溫升和溫度變... 

【文章來源】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２?２０１４－２０１８新能源汽車產(chǎn)銷量??Ｆｉ１－２?２０１４－２０１８ｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｓａｌｅｓ?ｏｆ?ｎｅｗ?ｅｎｅｒｖｅｈｉｃｌｅｓ??

液體直接接觸或非直接接觸??＿＿?ＭＭＩ??—Ｉ——?１—??—ｆＴｘ）—＊－?＾?來自空賊者??回流?Ｉ?空醒較ｎ??液體／液體＊熱ｓ?空調(diào)換熱器??圖丨－５液體冷卻結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ?１－５?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｌｉｑｕｉｄ?ｃｏｏｌｉｎｇ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??（３）相變材料冷卻??相變材料冷卻是在電池之間添加相變材料，相變材料在經(jīng)歷相變時(shí)吸收熱量，從??而實(shí)現(xiàn)冷卻電池的效果。相變材料具有簡(jiǎn)單的冷卻結(jié)構(gòu)，較好的電池組溫度均勻性，??其缺點(diǎn)是相變材料一般導(dǎo)熱率低，在電池高倍率工作時(shí)，熱量?jī)?chǔ)存能力有限，熱量不??能及時(shí)散出，散熱效率會(huì)降低很多相變材料冷卻結(jié)構(gòu)如圖１－６。??鋰電池?相變材料?系統(tǒng)??圖１－６相變材料冷卻結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ?１－６?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｏｌｉｎｇ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐｈａｓｅ?ｃｈａｎｇｅ?ｍａｔｅｒｉａｌ??（４）熱管冷卻??熱管通常由三部分組成，包括管殼、吸液芯和端蓋。熱管的兩端分別是蒸發(fā)部分??和冷凝部分Ｍｌ。熱管冷卻的工作原理是當(dāng)蒸發(fā)部分被加熱時(shí)，在管道內(nèi)的液體發(fā)生蒸??發(fā)現(xiàn)象吸收潛熱，蒸汽會(huì)逐漸流向冷凝部分，形成液體以釋放潛熱，在毛細(xì)力的作用??下，液體在流回蒸發(fā)部分，循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到持續(xù)散熱的目的。熱管散熱原理如圖??１－７。??６??

廠容器液體流動(dòng)?Ｉ??Ｉ吸熱?放熱??１?ｉ?，?＊?ｆ?ｔ?ｆ??４?＆?Ｉ?４??ｔｉｌ？??一?蒸發(fā)段一?隔熱段?一冷凝段－??圖１－７熱管散熱原理圖??Ｆｉｇ?１－７?Ｈｅａｔ?ｐｉｐｅ?ｈｅａｔ?ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ??１．３．２電池組熱管理系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀??（１）國(guó)外研宄現(xiàn)狀??Ｌｅｅ?ｊｏｈｎｓｅｅ與Ｃｈｏｉ�。保担莸热私⒘耍�?？種新型的電池三維熱模型，為后續(xù)研宄電池??熱特性奠定了基矗Ｋｉｍ和Ｐｅｒｓａｒａｎ｜ｌ６］等人研究表明，自然對(duì)流冷卻只適用于能量密??度比較低的電池，而能量密度比較高的鋰離子電池，要想具有良好的散熱性能，保證??電池組內(nèi)單體電池溫度的均勻性，必須采用強(qiáng)對(duì)流冷卻方式。Ｍａ?等人研究了基??ｆ方形ＩＵ池和圓柱形電池，不同強(qiáng)制風(fēng)冷系統(tǒng)下電池組的散熱效果。ＵｄｄＷ１等人耥??于ＳＴＡＲ－ＣＣＭ仿真校擬／輕度混合汽車真實(shí)工況下的風(fēng)冷散熱過程，冷卻效果能夠??滿足電池的工作耍求。Ａｍｎ?ＫＪａｕｒａｌＭ等人基于某品牌汽車電池包，研究了其在不冋??迎風(fēng)方式下電池包的散熱性能，并報(bào)據(jù)研究數(shù)據(jù)，得出軸流風(fēng)扇可以很好的提高電池??氈的整體散熱性能，并設(shè)計(jì)出了敗熱性能良好的屯池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。Ｐｅｓａｒａｒ＾ｉ等人在??相同的條件下，研‘允了視離子電池在不同介質(zhì)（油和空氣）下的溫升情況，結(jié)果表明，??在川汕冷卻吋鋰離子電池的散熱效災(zāi)更好，比空氣冷卻下最高溫度下降９°Ｃ。Ｗｕ?Ｍ．??ＳＰＩ等人基于液體冷卻的方代，設(shè)計(jì)出不同尺寸的水冷板來冷卻電池位，結(jié)果表明：??水冷板對(duì)電池組的冷卻效果耍好十空Ｈ冷卻，而且可以保證電池組內(nèi)單體電池溫度的??均勻性。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3362425