在传统燃油车使用过程中对环境污染和石油能源依赖的大背景下,发展新能源汽车是汽车行业必然走向。近年来电动汽车发展飞速,这对作为动力源的锂电池的能量密度以及安全性能也提出着更高的要求,不仅高安全、高比能的固态电池成为下一代电池发展的重要方向,同时对电池包在运行过程中进行有效热管理、准确温度预测以及对均衡性的监测也格外重要。因此,研究不同材料体系的电池底层参数、搭建适用精度更高的单体/模组的温度预测模型、探究不同热管理方式的有效性及对电池包均衡性的影响,可为设计搭建安全有效的电池热管理系统（battery thermal management system,BTMS）提供基础依据。本文以三种不同材料体系的电池——半固态三元锂电池（NCM-S）、液态三元锂电池（NCM-L）以及磷酸铁锂电池（LFP）为研究对象,进行了如下工作:首先通过混合动力脉冲能力特性（Hybrid Pulse Power Characteristic,HPPC）实验、开路电压温度系数测试、开路电压测试、极耳测试、EIS阻抗谱测试、单体电池温升测试以及结构参数测量等多种热特性及电化学特性实验以获得各电池的特性数据;接着,对实验结果进行分析,对比了不同材料体系电池的热特性差异及原因,并获得了建立各单体动态热模型所需的输入参数;其次,基于实验结果建立电池体热模型,与通过极耳辨识法所建立极耳热模型共同组成动态单体电芯热模型,并分别通过实验对模型精度进行验证,确保该模型对温度的预测精度。接着设计了一种由动力电池模组、热管、冷端流道和风扇等部件组成的基于微槽平板热管耦合强制风冷的热管理系统,有针对性地对相对恶劣工况进行热管理实验,简要分析风速对三种BTMS的温升影响。基于此,通过对微沟槽平板热管不同部位热特性的分析建立了微沟槽平板热管的分段式热阻网络模型,其次基于基尔霍夫电流电压定律建立有着多级串并联关系模组的电流分配模型,并将它们与单体电芯放电热模型耦合,搭建了一种基于微沟槽平板热管的适用于三种BTMS的三维热-电耦合模型,通过与实验结果对比,证明了该模型的可靠准确。最后将之前所建立的三维热-电耦合模型进一步应用于串并联关系更为复杂的三并四串BTMS,采用数值分析方法,研究了不同热管理方式（改变冷却风速、改变冷却风温以及同时改变冷却风速和风温）对于三种不同材料体系的BTMS热均衡性与电均衡性的影响。