随着暴露在人们视野下的环境问题日益增多,人们试图寻找有效途径去改善现有的环境问题,而大力推广、生产和研发电动汽车便可作为一种行之有效的途径。但是,围绕在电池周围的热问题会限制电动汽车的发展。因此,采用高效的电池热管理来改善电池的工作环境是必不可少的。此外,相比其他散热方式,热电制冷器具有无活动部件、无噪声、响应快以及运行可靠性高等优势,且处于发展初期阶段。将其应用于电池热管理的研究设计是一个前瞻性工作,其意义重大。本文建立了耦合热电制冷器和液冷系统的电池热管理模型,具体研究内容及结论如下所示:（1）利用STAR-CCM+对时变内热源耦合多内热源的三维电池热模型进行了数值仿真,并结合电池热特性实验验证了其可行性。综合考虑各组分对电池内部热分布的影响,将电池拆分成三个热源——正极极耳、负极极耳和内核,其中前两者视为固定内热源,后者视为时变内热源。以实验分析模型为雏形,结合电池热特性实验,建立了电池生热模型。经拆解电池确定模型参数,结合生热模型和热效应模型,建立了三维电池热模型。此外,对比实验结果和模型仿真结果发现,搭建的三维电池热模型具有一定的可行性。（2）利用COMSOL对热电制冷器进行了结构优化,建立了非恒定截面热电制冷器。利用有限元方法对非恒定和恒定截面热电制冷器进行了三维多物理场仿真,并进行了定性的对比分析。针对非恒定截面热电制冷器,从热电偶结构,温差,热电偶几何尺寸和接触层尺寸四方面对其制冷性能的影响因素进行了定量地分析和优化。此外,在考虑热电效应,相关参数的温度依赖性以及每个接触层的电阻和热阻的前提下,建立了一维数学模型来解释这些影响因素的工作机理。研究发现,一维数学模型和多物理场模型具有较好的一致性;以小截面为输入端的非恒定截面热电制冷器要比恒定截面热电制冷器更有优势;较小的温差、较低的热电偶高度、热电偶截面比为1.8,较薄的扩散阻隔层、较薄的焊料层和较厚的铜层更有利于改热电制冷器的制冷性能。（3）建立了基于热电制冷器和液冷系统的电池热管理模型,并利用STARCCM+对其进行仿真分析和优化。基于建立的四个电池热管理模型——Z方向单侧布置、Z方向双侧布置、X方向单侧布置和X方向双侧,从布置方案对比、敏感性分析、节能优化和传导介质对比四个角度对其进行了对比和优化分析。研究发现,同等制冷量下,Z方向双侧布置的散热效果较好;相比于入口截面面积和冷却液流速,冷却液温度对热端温度的控制效果更为可观;制冷量的增加对电池散热效果的改善并不明显,主要原因可能要归因于TEC冷端与电池并非直接接触,而是通过空气与电池间接接触;散热效果对传导介质尤为敏感。