電動汽車鋰離子電池組熱特性分析及電池箱體散熱結構優(yōu)化.pdf

1、由于能源危機和環(huán)境污染越發(fā)嚴重，電動汽車在此背景下應運而生。國家“863”計劃重點支持電動汽車的發(fā)展，近些年已經攻克了一系列電動汽車行業(yè)關鍵技術難題。動力電池作為純電動汽車唯一的能量來源，其性能好壞直接決定著電動汽車整車性能的好壞。鋰離子電池因為自身比能量高、無記憶效應、自放電低、循環(huán)性能好等優(yōu)勢成為電動汽車動力電池的主導電源。但是鋰離子電池工作性能的好壞與工作溫度息息相關，電池組溫度太高、太低或者溫度分布不均勻都會嚴重影響電池組的工作

2、性能。因此，對電池組熱管理系統(tǒng)的研究是很具有現實意義。
　　本文針對某純電動汽車用方形磷酸鐵鋰電池溫度場分布應用計算流體力學方法(CFD)進行研究。首先，對鋰離子電池的結構和工作原理進行探討，進一步研究鋰離子電池的充放電特性和發(fā)熱機理，得出鋰離子電池生熱量包括焦耳熱、極化熱、反應熱和副反應熱等四部分。其次，在空氣自然對流時對鋰離子電池單體進行不同放電倍率下溫度場仿真實驗，仿真結果表明電池單體在高倍率放電時，溫度分布極不均勻，而且最

3、高溫度遠遠超過鋰離子電池工作溫度范圍。第三，完成電池箱散熱流道初步設計，對其進行不同放電倍率下的溫度場仿真實驗，對不足之處進行優(yōu)化設計，優(yōu)化之后的散熱流道能夠明顯降低電池組最高溫度。研究進風口風速對電池組散熱效果的影響，一系列仿真結果表明，將風速限制在一定范圍(10m/s)是有必要的。第四，特別針對電池組在不同工況下溫度場均勻性提升進行研究，對電池箱體結構做進一步改進。在電池組上下都增加薄鋁板，用以快速把電池組熱量散開。針對改進結構做不