锂离子动力电池组液冷结构设计及散热性能分析.pdf

随着能源与环境问题日益严重，电动汽车作为环保节能型汽车近几年得到快速的发展。动力电池作为电动汽车的动力源，是整车的核心部件，温度直接影响电池性能的表现，需要对动力电池的工作温度严格控制。温度的异常会对动力电池组的性能、寿命产生巨大影响，甚至可能发生热失控等安全问题，因此对动力电池组进行散热性能具有很高的研究价值。　　论文以动力电池组液冷结构为研究对象，通过分析各锂电池正极材料的特性及各种锂电池结构形状的优缺点，选定了动力电池类型;以磷酸铁锂动力电池的工作原理为出发点，分析了磷酸铁锂动力电池的生热特性及锂电池生热量公式。　　其次，以方形电池三维散热模型为基础，通过理论计算和实验确定锂电池单体的各项热物性参数，并运用CFD方法分析动力电池单体在不同放电倍率下的温升特性，同时通过与实验结果比对，验证动力电池单体三维模型的准确性;从动力电池包的结构和动力电池组的冷却方式上对动力电池组进行整体设计;提出了动力电池热管理的设计流程，同时通过分析温度及电池不一致性对电池寿命的影响，提出本文的动力电池热管理的设计目标。　　最后，比较各种电池散热方式及各种电池散热结构的优缺点，设计出了本文的动力电池散热结构;运用电池的传热特性及液体冷却理论，以CFD方法分析了液体散热结构的散热性能并提出改进结构，通过改进动力电池的液冷结构，使液体的冷却效果得到了极大的改善，动力电池的温度分布更加合理。通过分析不同冷却液流量及冷却温度对动力电池温度分布的影响，得到了冷却液温度及冷却液流量对液体散热结构散热性能的影响规律。