隨著全球能源短缺和環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)峻,加上各國政府的大力扶持,新能源汽車得到迅猛的發(fā)展。電動汽車由于具備整體構(gòu)造簡單、零污染排放、安靜、效率高和不會使用能源等優(yōu)點(diǎn),被視為傳統(tǒng)燃油汽車的最佳替代品。鋰離子電池憑借自身使用壽命長、比功率高、比能量大、充電快速等優(yōu)點(diǎn),被廣泛的運(yùn)用在電動汽車上。但是動力鋰電池的工作性能對溫度非常敏感,若在工作時產(chǎn)生的熱量不及時散出,不僅會影響鋰電池高效工作,嚴(yán)重還會導(dǎo)致鋰電池發(fā)生熱失控。因此開發(fā)出合理的熱管理系統(tǒng),來保證鋰電池高效安全運(yùn)行顯得尤其重要。本文首先依靠理論公式計算出鋰電池的熱物性參數(shù);然后基于理想Bernardi產(chǎn)熱理論,得到了鋰電池生熱速率隨時間的變化關(guān)系。在自然對流條件下,使用Fluent軟件對不同放電倍率下的單體電池溫度場進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明:單體鋰電池最大溫升隨放電倍率的增大而增大,且電池最大溫升開始位于電池正極,隨后分布在電池中央,整個放電過程中正極溫度始終高于負(fù)極。然后將液冷板應(yīng)用于電池組熱管理系統(tǒng)中,利用Fluent軟件對3C放電倍率下的鋰電池組液冷模組進(jìn)行熱特性分析。首先對比分析了并排“U”形流道和“1”形流道液冷模組的散熱性... 

【文章來源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

三種不同類型的風(fēng)冷結(jié)構(gòu)

U/Z并行通

6明顯增大。An[41]等研究了沸騰液體水氟醚（Novec700）對電池液冷模組散熱性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，沸騰液體可以保持液冷板的溫度分布更均勻，提高模組的散熱性。國內(nèi)外對液冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的研究也頗多。圖1-3（a）為特斯拉采用的波浪管[42]冷卻方式，圖1-3（b）為冷卻夾套[43]冷卻方式，同圖（a）相比，夾套式冷卻方式中電池表面與冷板接觸面積更大，散熱效果更好。Zhao[44]等人提出了一種基于微通道液冷缸（LCC）的新型液冷裝置，如圖1-3（c）所示，然后通過數(shù)值模擬研究了通道數(shù)量，質(zhì)量流量，流動方向和入口尺寸對液冷裝置冷卻性能的影響。徐曉明[45]等將液冷板應(yīng)用于電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中，分析了冷板進(jìn)液量對其散熱性的影響。結(jié)果表明，雙進(jìn)雙出的液冷板的冷卻效果要高于單進(jìn)單出，且冷卻流道不論采用何種流徑，液冷模組均有一個最佳進(jìn)液量使其散熱性達(dá)到最佳。（a）波浪管冷卻（b）夾套式冷卻（c）LCC液冷裝置圖1-3兩種不同的冷卻方式在對方形電池進(jìn)行液體冷卻時，通常會將液冷板用于電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中。液冷板的冷卻性能受很多因素的影響，例如流動路徑幾何形狀，通道形狀，冷卻板位置，通道數(shù)量和通道入口和出口的尺寸。如圖1-4所示，Rao[46]等研究了圓柱形電池表面與鉛塊冷板接觸面積對散熱性能的影響，結(jié)果表明可變接觸面積系統(tǒng)在改善電池溫均性方面對恒定接觸表面系統(tǒng)要好。如圖1-5所示，Jin[47]等人將傳統(tǒng)的直通道切開形成間斷的壁整列，提出了一種新型的傾斜微通道液冷板，結(jié)果表明新型的傾斜微通道液冷板的冷卻性能

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]相變材料和液冷耦合散熱的鋰電池?zé)峁芾硌芯縖J]. 姜貴文,李敬會,黃菊花,曹銘,劉明春.  電源技術(shù). 2018(10)
[2]液冷管道對動力鋰電池組溫度場影響研究[J]. 安治國,丁玉章,劉奇,癿建建.  電源技術(shù). 2018(06)
[3]基于泡沫銅/石蠟的鋰電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)性能[J]. 施尚,余建祖,陳夢東,高紅霞,謝永奇.  化工學(xué)報. 2017(07)
[4]鋰電池相變材料/風(fēng)冷綜合熱管理系統(tǒng)溫升特性[J]. 施尚,余建祖,謝永奇,高紅霞,李明.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2017(06)
[5]電動汽車用軟包動力鋰電池?zé)?結(jié)構(gòu)耦合分析[J]. 金標(biāo),張靜秋,高俊國,舒雄,王文.  可再生能源. 2016(04)
[6]翅片式鋰電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)散熱性能的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 高明,張寧,王世學(xué),張靜靜,靳鵬超.  化工進(jìn)展. 2016(04)
[7]汽車動力鋰電池組翅片式散熱性能仿真分析[J]. 王世學(xué),張寧,高明.  天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2016(02)
[8]基于風(fēng)冷模式的18650動力電池系統(tǒng)安全性設(shè)計研究[J]. 裴鋒,符興鋒.  汽車技術(shù). 2015(08)
[9]不同工況下電動汽車?yán)浒逡豪湎到y(tǒng)散熱性能試驗(yàn)研究[J]. 徐曉明,趙又群.  汽車工程. 2014(09)
[10]基于泡沫銅/石蠟的動力電池散熱性能研究[J]. 張國慶,張文靜,張云云,張江云.  熱科學(xué)與技術(shù). 2013(01)

博士論文
[1]基于膨脹石墨基復(fù)合相變材料的動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)性能研究[D]. 凌子夜.華南理工大學(xué) 2016

碩士論文
[1]蛇形液冷板電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)散熱效果及壓力損失分析[D]. 許時杰.湖南大學(xué) 2017
[2]新能源汽車鋰電池?zé)峁芾矸抡娣治鯷D]. 張靜靜.天津大學(xué) 2017
[3]風(fēng)冷式動力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)技術(shù)數(shù)值研究[D]. 張新強(qiáng).華南理工大學(xué) 2016
[4]基于液冷的錯列式平行流電池?zé)峁芾硌芯縖D]. 李世軍.北京理工大學(xué) 2016
[5]鋰離子動力電池?zé)岱治黾吧醿?yōu)化[D]. 郭立剛.長安大學(xué) 2016
[6]車用鋰離子電池冷卻方案優(yōu)化設(shè)計[D]. 彭影.浙江大學(xué) 2015
[7]電動車鋰電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究[D]. 趙衛(wèi)兵.吉林大學(xué) 2014
[8]基于熱管理的電動汽車動力電池成組設(shè)計[D]. 王健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[9]混合動力車用鋰電池組液體冷卻散熱機(jī)理研究[D]. 張上安.湖南大學(xué) 2013



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