1。3。1  车用锂电池的研究现状及发展趋势 3

1。3。2  电动汽车电池组散热国内外研究现状 4

1。4 主要研究内容 4

第二章  锂离子电池的结构原理和发热特性 6

2。1锂离子电池的结构组成及工作机理 6

2。1。1锂离子电池的结构组成 6

2。1。2 锂离子电池的作用机理 7

2。2 锂离子电池产热率计算及温度场分析 8

2。2。1 锂离子电池产热率计算 8

2。2。2 锂离子电池的温度场分析 12

2。3本章小结 13

第三章  电池箱设计及热分析 14

3。1电池箱三维建模软件Solidworks的简介 14

3。2 散热方式的选择 14

3。3锂离子动力电池电池箱体散热结构设计 15

3。4电池箱散热系统工作原理 18

3。5电池箱体散热系统建模与热模型仿真分析 18

3。5。1热模型建立 19

3。5。2电池箱散热系统温度场的仿真结果与分析 22

3。6本章小结 24

第四章  电池箱优化及热分析 25

4。1初始方案中的问题分析 25

4。2电池箱体散热结构的改进方案 25

4。3优化后的电池箱体散热结构设计 27

4。4电池箱体热模型建立与仿真分析 28

4。4。1电池箱体热模型建立 28

4。4。2电池箱体仿真热分析 31

4。5本章小结 32

全文总结与展望 33

致谢 34

参考文献 35

第一章   绪论

1。1  研究背景

当今，石油资源在一天天枯竭、汽车尾气排放问题加重也在严重影响着环境，由于传统燃油汽车的种种问题使人们迫切想要研发一种新能源汽车来缓解地球的环境压力。以动力电池为能源装置的电动汽车无疑符合世界的潮流，从而受到越来越多的人欢迎。目前，电动汽车普遍分为两种类型，单纯以锂离子电池作为其动力能源的电动汽车被称为纯电动汽车；而以电池和燃料混合使用为其提供能源的被称为混合动力汽车。此外随着新能源技术的不断创新与突破使得电动汽车的发展前景更为广泛，越来越多的汽车公司、企业纷纷将目标投入到电动汽车的研发与改进工作中去。与传统汽车相比，纯电动汽车不仅绿色环保、污染少，而且经济适用，驾驶与维修方面也非常适合大众群体。纯电动汽车技术与其他形式新能源汽车技术相比限制范围较广而且在成本投资上也很低。

电动汽车的发展对降低能源消耗和环境污染有很大的改善，然而也存在一个重要问题限制该技术的发展，那就是电动汽车车用电池的冷却问题。汽车在行驶时，由于发动机的运转、电池的工作会使得车内的温度升高，温度的变化又会反作用的对电池的工作性能产生影响。此外，电池芯发热、电池组的热量累积，使电池芯产生膨胀而导致各电池组内电池相互挤压，电池在压力较大的环境下放电效率会大大降低，而且电池的循环寿命也会受到影响。而且电池组的充放电性能和寿命也会受电池表面和内部温度分布不均匀的影响，尤其是箱体内电池组中单体电池温度分布的均匀性，直接影响电池组的整体性能，同时也会缩短其寿命。因此对电池组进行冷却散热使其能够始终保持着一个正常温度非常重要。有效提高电池组的均热性能和散热性能,以保证电池的工作环境温度控制在所要求的范围内，且单体电池温度分布均匀。所以如何优化电池箱结构，使电池组能在大容量、高功率、高电压、大电流充放电的条件下安全运行成为重中之重。根据锂电池的温度特性，电池箱的散热应满足箱体内温度保持在50℃以下，最高温差要低于20℃[1]。