【摘 要】
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锂离子电池作为新能源汽车的主要动力电池之一,在工作过程中受温度的影响使得其充放电性能及循环寿命变化很大,某些极限情况下甚至引发事故。因此,开展动力锂离子电池热管理系统的研究,对电池运行的经济性和安全性具有重要的学术意义和工程应用价值。本文以新型21700圆柱形锂离子电池为研究对象,分析了锂离子电池的产热机理及不同工况下的产热规律,建立了固-液相变材料及热电元件的锂离子电池热管理耦合系统模型,探究了
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锂离子电池作为新能源汽车的主要动力电池之一,在工作过程中受温度的影响使得其充放电性能及循环寿命变化很大,某些极限情况下甚至引发事故。因此,开展动力锂离子电池热管理系统的研究,对电池运行的经济性和安全性具有重要的学术意义和工程应用价值。本文以新型21700圆柱形锂离子电池为研究对象,分析了锂离子电池的产热机理及不同工况下的产热规律,建立了固-液相变材料及热电元件的锂离子电池热管理耦合系统模型,探究了不同物理参数对电池温度的影响机制,并提出了锂离子电池热管理系统优化方案,具体的论文工作如下:（1）分析锂离子电池的产热机理,预测不同工况下的产热功率,单体电池的温度分布情况,并仿真预测自然对流条件下密闭电池模块内电池放电温升情况,通过对模块内空气流场的分布情况分析了影响单体电池温度分布不均的几点原因;（2）考虑华东地区的极端炎热工况,建立固-液相变材料与导热框架结合的被动式热管理系统数值模型,系统分析了相变材料厚度对电池温升特性的影响规律。建立了固-液相变材料与热电制冷的锂离子电池热管理耦合系统数学模型,探究了热电元件布置形式,导热框架材料种类以及复合相变材料对电池放电温升特性的影响规律并提出了优化方案;（3）考虑华东地区的极端寒冷工况,建立了固-液相变材料与热电制热的锂离子电池热管理耦合系统数学模型,研究了保温材料、热电元件布置数量以及相变材料种类对电池预热性能的影响规律,阐明了不同方案对锂离子电池保温性能的作用机制。
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