1。3 国内外对电池以及电池箱的研究现状 

1。3。1 电动汽车用电池的研究现状

1。3。2 电动汽车用电池箱的研究现状

1。4 课题的提出

国内外主要研究了电池的组成，其中包括有铅酸电池，镍氢电池和锂离子电池等三种主要电池，锂电池的比能量、比功率和电压都较高，寿命也较前两种电池长，所以现有动力汽车中主要使用动力锂离子电池，本文也以三元锂离子电池为研究对象。国内外还主要研究了电池的串并联方式对电池放电效率的影响，而电池组的串并联方式各有优缺点，使用时串并联方式可以根据实际情况分析选取。同时，国内外也就电池箱的散热性能做出了详细的研究，得到锂电池在放电时会发热，从而会产生大量的热，使得电池箱和电池的温度上升，在当电池温度过高时，电池的使用会受到影响，使用寿命也将会降低，所以电池箱应该具有良好的通风性和散热性。国内外也就电池箱的强度做出了详细研究，汽车运行环境不单一，具有多样性，要求汽车能够在多种路段上自由行驶，所以电池箱要能够满足一定的强度要求。

然而国内外在研究电池放电发热膨胀时，只是考虑到了电池温度问题，只分析了电池温度升高对电池使用寿命的影响，而没有考虑到电池放电发热膨胀时，电池间的压紧力增大现象对电池放电效率的影响。通过实验的方法，我们发现电池的放电容量和电池所受的压紧力是有着密切联系的。当电池在某一特定压力下工作时，其放电效率可以达到峰值，而现有的电池模组仅对电池进行单一的压紧，如图1-5所示，而没有考虑电池在工作工程中放电发热膨胀时，电池间的压紧力增大对电池放电容量的影响，从而不能使锂电池充分放电产生的足够的动力使电动汽车更好的运行。因此，设计一种能够动态调节电池压紧力的电池箱显得尤为必要，本文在原有电池箱的基础上设计加入动态压紧机构，从而在电池在放电发热膨胀时自动调节电池间的压紧力，从而使电池达到最大放电效率。

图1-5 现有电池箱单一压紧机构

1。5 课题的主要研究内容

本文的主要研究内容：

第一章：首先简要介绍了电动汽车和电动汽车用电池箱的研究背景以及研究意义，同时与国内外对电池箱以及电池的现有研究进行对比，从提高电池放电效率问题方面考虑，提出了可以在电池放电发热膨胀压紧力增大时设计加入自动调节电池压紧力装置从而提高电池放电效率的研究课题。

第二章：以50Ah三元锂电池为研究对象，采用现有电池箱对电池组进行单一压紧的方式，测试环境温度为18℃，充放电倍率为1C，充放电时电压区间为3。0~4。2V，在合理的范围内分别设定压力机恒定压力保持在0N、100N、25 N、500N、1000 N、250 N、5000 N时，通过实验的方法得到电池发电放热过程中电池间的压紧力对电池放电容量的影响。

第三章：当电池发电放热过程中电池间的压紧力影响电池放电容量时，设计出一种能够自动调节电池压紧力的压紧机构，利用SolidWorks软件建立能够自动调节电池压紧力的动态压紧机构的三维模型，并且分别对各零部件进行选型。文献综述

第四章：本章就第三章里选取的主要零部件进行校核，并利用ANSYS Workbench软件对主要零部件进行有限元分析优化，选取出适合的零部件，完善优化压紧机构的三维图。

第五章：根据电池箱研究中的主要散热特性，利用ANSYS Workbench软件对建立的压紧机构进行整体传热分析。在ANSYS Workbench瞬态热分析模块对电池组进行2C放电模拟，求解得到的电池2C放电情况下电池模组的最低温度和最高温度变化，分析整体的传热性能。