当今世界节约能源与保护环境的重要性引起工业界的共鸣。电动汽车由于其在节能减排方面比传统燃油汽车具有一定的优势,已受到国内外的重视。发展电动汽车的关键因素之一就是动力电池,动力电池多种多样,但从能量密度、循环寿命、成本和能量效率等综合因素考虑,锂离子动力电池是最佳的选择。作为整车的核心部件,其化学性能和循环寿命受到温度的显著影响,温度异常会导致电池热失控。因此,研究单体电芯、电池组模块和电池包系统的产热行为,以及不同环境温度下的电池性能,从而设计合理的电池热管理系统,对于发展电动汽车影响深远。本文首先分析磷酸铁锂单体电池的工作原理、产热及传热原理,实验探究温度对电池充放电性能的影响,获取单体电池产热的理论公式,并构建单体电池的有限元热仿真模型。然后运用STAR-CCM+仿真分析得到电池单体在不同放电倍率下的温升特性,并与实验结果对比,验证单体有限元热模型的有效性。仿真对比不同环境条件下的单体电池的温度场分布,为下文冷板模型散热条件的选取提供依据。其次,研究冷板的结构参数对锂离子电池单体散热性能的影响,运用液体冷却理论、流体力学理论分析流道的转角形状(矩形转角,圆形转角)、流道的数目对冷板系统温度场的影响。对流道的宽度、厚度、流道中轴线距离冷板顶边及侧边距离四类参数设计正交试验,并进行参数化建模和CFD仿真分析其散热情况,通过方差分析得到综合散热性能较好的冷板设计模型。然后研究由电池和冷板共同构成的电池组模块的散热性能,从冷却工况及冷板结构上对比不同组合类型的电池组模块的温度场差异。最后,设计不同外型的电池包如T字型、土字型、工字型及长方型,比较不同组合构型的电池包温度场的差异,分析得到散热表现性能较好的长方型电池包作为研究对象。通过分析不同冷却液温度对动力电池包温度分布的影响,得到冷却温度对液冷式电池包散热性能的影响规律。在液冷式电池组模块研究的基础上,对比分析电池包中冷板流道的数量及冷却液的进出口方向对整体散热性能的影响。