锂离子电池由于其高的能量和功率密度被广泛应用于蓄电池电动汽车和混合动力汽车。对于锂离子电池来说,在太低的温度下工作时,离子传输不良,电池的性能会恶化。当工作温度过高时,会产生快速的副反应,导致电池过度充电,内部短路,甚至热失控。因此,电池的热管理系统(BTMS)对于锂离子电池的性能、寿命及安全性至关重要。本研究用液体冷却的方式,通过使用微通道铝管将电池单体产生的热量带走。微通道采用双层逆向流动模式,本论文比较两种微通道布置方式,即电池单体两侧对称布置和交错布置,在瞬态条件下对电池热管理性能的影响。模拟结果表明在电池单体冷却性能方面,对称布置结构优于交错布置结构。故选择性能较优的对称布置结构,进一步比较冷却液不同流动方向对电池冷却性能的影响,得出入口出口交替布置的流动方向冷却性能较好的结论,进一步确定最优模型后,研究放电率分别为1C,1.5C和2C时,流量对电池冷却性能的影响,比较电池最大温度,温差,温度均匀性指数,泵功。当流量从0.4 L/min上升到0.6 L/min时,电池最大温度,温差及温度均匀性指数变化几乎很小,而泵功几乎增加了十几倍,故为获得较好的锂离子电池冷却性能,推荐冷却液流量范围在 0.2 L/min 至 0.4 L/min 之间。本论文采用相变材料与液体冷却相结合的方式对电池单体进行热管理研究,将模拟数据与仅存在液冷冷却的方式进行对比,发现相变材料与液体冷却方式结合的热管理系统在一定程度上能够很好地降低电池的最高温度,也可以有效降低电池的最大、最小温度的差值。此外,还进一步分析了相变材料厚度分别为2mm、3mm、4mm时电池单体Tmax,Tdiff随时间的变化。模拟结果表明:PCM的厚度越大,对电池的热管理性能越好,增加相变材料的质量,使其在融化之前能够完全吸收电池的热量,则可以有效地降低电池的最高温度以及温差。在一定范围内,PCM层越厚,PCM质量越大,吸收的相变潜热更多,对于电池的冷却效果越好。