随着科技的发展,人们对电子设备的便携性、可穿戴性等要求日渐提高,柔性电池已逐渐应用于可穿戴电子设备中,如智能手环等。剪纸结构锂离子电池是一种通过独特的剪纸结构来实现电池可拉伸性、柔性的新型电池。然而,锂离子电池在充、放电过程中由于锂离子的脱嵌、极化效应等,会不可避免地产生大量的热量。倘若产生的热量不能及时地排出,滞留在电池内部,将导致电池充、放电性能衰减、加速老化等危险情况。因此,电池热管理系统被普遍应用于电池中,以解决电池的散热问题。目前,对于常见的圆柱电池和方形电池的热管理系统的研究较为成熟,而对柔性、可拉伸电池的热性能的研究较为匮乏。并且,可拉伸电池热管理系统的设计没有统一的、较为明确的指导方案。因此,本文旨在研究剪纸结构锂离子电池的热行为,提出并优化一种适用于此电池的热管理系统,具体工作如下:首先,为了模拟剪纸结构锂离子电池的发热情况,通过有限元理论在商业软件COMSOL MULTIPHYSICS中建立此电池的电化学-热耦合模型。该模型的建立分为两个部分:基于剪纸结构电池的几何形状建立三维的热模型;基于锂离子电池的组成结构、工作原理等建立伪二维电化学模型。并且通过瞬态传热方程将两个模型耦合。随后,将建立的有限元模型得到的仿真结果与实验数据进行对比以验证模型的精确度。其次,基于剪纸结构锂离子电池的限元模型,研究并比较了在不同的放电倍率（1C、3C和5C）、环境温度（288.15K、298.15K和308.15K）、对流换热系数（0、5 W/（m2·K）和25 W/（m2·K））几种不同情况下,锂离子电池表面的产热情况;并探究极耳位置（分布在电池同侧及分布在电池异侧）对电池产热的影响。再次,由于石蜡/膨胀石墨复合相变材料具备成本低,形状稳定,不易泄漏等优点,将其应用于剪纸结构锂离子电池的热管理系统。通过定义最小传热单元确定此复合相变材料热管理系统的比热容、热导率等参数。基于此可拉伸锂离子电池在5C的放电倍率下的热云图,设计了一种新颖的热管理系统的分布方式。比较不同的热管理单元设计（正方形和圆形）下的散热情况。最后,基于MATLAB软件对提出的热管理系统进行在线优化。为分析不同设计参数对目标函数(电池表面最高温度Tmax和最大温差△Tmax)的影响,使用全局敏感性分析对设计参数的影响进行量化并过滤对产热影响不大的因素。通过代理模型建立设计变量与目标函数的关系,并对其精确度进行分析。为避免进化算法的偶然性,采用不同的多目标进化算法进行在线优化,并对优化结果进行比较。综上所述,本文基于有限元法建立剪纸结构锂离子电池的电化学-热耦合模型。提出并优化了一种基于石蜡/膨胀石墨复合相变材料的热管理系统,以降低电池表面最高温度并改善电池表面温度分布的均匀性。本文为可拉伸锂离子电池热管理系统的设计提供了一种新颖的设计方法和理论指导。