随着能源危机和环境污染的日益加剧,动力电池作为新能源汽车的主要能量来源,对整车性能和新能源汽车长远发展起着决定性作用,电池的电化学性决定了它们对温度的敏感性。本文针对电池内阻随温度变化而产生化学变化,致使电池容量下降等问题,采用“三传一反”化工原理方法开展系统研究,制定了适宜的热强化系统的设计目标,以提高动力电池的稳定与安全性能。选题具有重要的理论意义和实用价值。主要包括研究成果:1.目标制定:通过对比分析当前国内外主流新能源汽车热强化系统的发展趋势以及性能优劣点,制定了适宜的热强化系统的设计目标,以提高动力电池的稳定与安全性能。2.原理分析:通过对三元锂电池的组成及工作原理进行进一步分析,研究其结构及热特性。在单体动力电池仿真模型中增加了增温度传感器的几何模型以及在温度传感器与单体动力电池表面之间的接触热阻,通过1 1 1型1C恒流放电的测试数据校准了仿真模型的对流系数和接触热阻后,仿真分析523型1C恒流放电工况得到的结果很好符合测试数据曲线。3.电池包设计:本文对电池包内电池进行排列设计,选择空气换热和液体流动换热的散热方式,合理设计流道结构、关键散热零部件选型、电池箱实体外壳等,制定一套并联式铝制冷却板热强化系统,并进行了热强化结构试验,验证了设计的可靠性。4.化学仿真:在电池包仿真方面,仿真模拟40℃热平衡条件下山路爬坡、高速爬坡、慢充、高速行车和快充、低温加热工况下自然冷却型电池包和液体冷却型电池包的温度场分布,得出热强化方案对电池模组进行温度管理,以控制电池模组温度,杜绝电池模组热失控现象。同时并针对冷却介质乙二醇水溶液的不同配比进行了仿真分析,验证了目前电池包冷却系统所用采用的防冻液(50%乙二醇水溶液)的合理性。本文通过对新能源电池热强化系统的优化设计,有效改善了电池在工作状态下温度场的均匀性,大幅度提高了电池的性能和寿命,提升了新能源汽车的动力性能和安全稳定性。本文所设计电池热强化方案目前已在某自主品牌新能源汽车上搭载验证,对于整车性能和市场竞争力具有极大的提升。