随着新能源汽车的不断发展,纯电动汽车的保有量不断增加,电池组作为纯电动汽车的储能和供能单元其性能的优劣对纯电动汽车有着重要的影响。而温度是影响纯电动汽车电池组安全和续航里程的重要因素。电池组的最佳工作温度范围为20℃～40℃,并且电池组的最大温差不应超过5℃。使电池组处于最佳的工作温度范围内,并且最大温差不超过5℃是电池热管理系统的主要任务。电池组的流道结构及布局影响着电池组的温度分布和冷却系统的能量损耗。一个设计良好的电池组结构应该以最小的能量损耗就能使电池组满足温度要求,并且有着紧凑的结构,有利于安装更多的单体电池以增加纯电动汽车的续航里程。本文采用CFD模拟的方法,以国产某21700单体电池为研究对象,以特斯拉Model3基础版的电池组为例建立了几种不同流道结构的电池组模型。通过改变冷却流道结构、冷板与单体电池间的包角、流道宽度、单体电池间距对电池组的结构进行优化。分析了单体电池间隙内是否填充导热胶、冷却液入口速度、冷板与单体电池间包角、流道宽度、单体电池间距、冷却液流向对电池组温度分布和压降的影响。将纳米流体作为冷却介质引入到电池热管理系统,使用多相流混合物模型分析纳米流体的种类、体积浓度、入口速度、入口温度、基液种类对电池组温度和压降的影响,并与纯基液做对比,分析纳米流体对电池热管理系统散热性能的改善情况。仿真结果表明在本文建立的几种流道结构的电池组模型中,流道宽度3mm、单体电池间距2mm、填充导热胶、采用方案0冷却液流向的波浪形流道结构的电池组综合性能最好。纳米流体作为冷却介质时电池组冷却系统的换热性能得到增强。随纳米流体体积浓度、入口速度的增加,电池组的最高温度和最大温差降低,而压降增加。综合入口速度对温度和压降的影响不同种类纳米流体的入口速度不应超过0.5m/s。在环境温度25℃、3C放电倍率、冷却液入口温度25℃的条件下,冷却液为基液（乙二醇水溶液）和乙二醇水溶液基Cu、Cu O、Al2O3纳米流体时,满足电池组对温度要求时的最小冷却液入口速度分别为0.4m/s、0.2m/s、0.3m/s、0.3m/s,流道内的压降分别4252Pa、2263Pa、3708Pa、3665Pa,则与冷却液为基液时相比冷却液为乙二醇水溶液基Cu、Cu O、Al2O3纳米流体时流道内的压降分别降低了46.78%、12.79%、13.81%。当乙二醇水溶液和纳米流体的入口速度均为0.3m/s时,与冷却液为乙二醇水溶液时相比,冷却液为乙二醇水溶液基Cu、Cu O、Al2O3纳米流体时分别使电池组最大温差降低了21.62%、20.43%、19.86%,压降分别增加了25.28%、23.68%、22.25%。仿真结果还表明:基液对纳米流体的换热性能有重要影响,纳米流体的换热性能是由纳米粒子和基液共同决定的。