随着社会经济的不断进步,能源危机和环境污染问题日益突出,实现节能减排与可持续发展日益迫切,发展低能耗、低排放的新能源汽车越来越受到各国家的重视。热管理系统对电动汽车动力电池系统性能有着至关重要的影响,有效的热管理系统能够改善动力电池的工作环境,使动力电池在最佳的温度内工作,保证电动汽车的行驶性能和行车安全。针对目前动力电池热管理存在的问题,本研究利用多孔泡沫金属和相变材料制作复合相变材料,设计一种热管辅助的分离式电池热管理系统。该系统中电池产生的热量通过热管的蒸发端快速传递至电池模块外的冷凝端,然后被相变材料吸收并储存,相变材料不仅能将电池组温度控制在阈值以内,同时还能使温度分布更均匀。当电池温度超过设定值时,使用一个额外的风扇来增强散热。由于分离式的设计,不需要在电池组内部填充相变材料和其他材料,因此所提出的电池热管理系统是安全且易于维护的。根据所设计的热管理系统,建立数值计算方法和仿真模型,并通过实验结果验证了仿真模型的准确性,对所设计的系统进行仿真分析。为了准确评价热管理系统中各因素对电池温度的影响,在5C放电倍率过程中对相变材料（Phase Change Material,PCM）的相变温度、导热系数,传热过程接触热阻进行了详细的影响规律研究。为进一步研究在电池长时间运行条件下的散热性能,建立了“放电-充电”循环工况的数值模型,讨论了风扇提供的对流传热系数的大小对电池温度的影响。结果表明,相变温度在控制电池温度方面起着重要的作用,在保证相变材料足量的情况下,相变温度较低的更有利于发挥其潜热以控制电池温度。PCM高导热率使复合相变材料很好的加强了电池组的散热,但当PCM导热系数增大至一定程度时,电池温度下降趋势趋于平缓。此外,忽略接触热阻的影响可能会大大低估了电池的最高温度。最后,风扇可以有效释放相变材料的潜热,有利于提高热管理系统的稳定性,保证相变材料有足够的剩余潜热来吸收电池产生的热量;然而,较高的对流传热系数有利于释放相变材料的潜热,提高相变材料的利用率,但是过高的对流传热系数并不能进一步提高系统的性能,还会导致成本增加等问题。搭建了动力电池散热温度特性实验平台,对动力电池热管理系统进行了实验研究,分析该系统对电池组温度及温差的控制作用。分别进行了动力电池热管理系统在动力电池以1C、3C、4C和5C等恒流放电条件下,以及不同的“放电-充电”循环工况下的散热性能。结果表明,与其他冷却方法相比,该系统具有更合适的工作温度,能更好地降低电池组内部的温度不平衡。即使在5C的极高放电率下,最大温差也可以控制在5℃以内,而且可以大大改善单体电池内的温度不平衡。特别是在长时间运行的情况下,各循环的最高温度远低于基于传统相变材料冷却模式,系统的可靠性和性能得到了很大的提高。这些研究结果有望为动力电池热管理系统系统的设计和优化提供参考。