隨著能源危機以及環(huán)境污染等問題的日益突出,汽車行業(yè)作為全球碳排放量較大的產(chǎn)業(yè),其節(jié)能減排與可持續(xù)發(fā)展越來越受到重視。發(fā)展低能耗、低排放的新能源汽車已經(jīng)成為實現(xiàn)汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。然而動力電池的安全性是目前制約新能源汽車發(fā)展的一個重要因素。本文基于動力電池的熱安全問題,分別采用了數(shù)值模擬和實驗研究的方法,研究了鋰離子電池的產(chǎn)熱特性,并分別針對采用微小通道液體冷卻、相變材料冷卻以及微小通道/相變材料耦合冷卻的電池熱管理系統(tǒng),研究了系統(tǒng)的傳熱特性。主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:（1）針對磷酸鐵鋰電池的產(chǎn)熱問題,采用實驗的方法研究了磷酸鐵鋰電池在不同放電倍率下溫度隨時間的變化規(guī)律。并采用混合脈沖法對磷酸鐵鋰電池的內(nèi)阻進行了測試,建立了相關(guān)的產(chǎn)熱模型,研究其熱量傳遞與分布規(guī)律。結(jié)果表明,電池放電倍率越大,放電結(jié)束時溫度越高。放電倍率從1C增加到2C和3C時,其放電結(jié)束時的電池最高溫度由38.8℃分別增加至47.2℃和52.3℃,其主要原因是磷酸鐵鋰電池放電倍率增加,電流引起的產(chǎn)熱量增加。同時可見,磷酸鐵鋰電池在放電初期以及放電末期的產(chǎn)熱量較大,這是由于這兩階段電池的內(nèi)阻值較大所引起的。（2）... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同風道結(jié)構(gòu)的空氣冷卻式系統(tǒng)

碩士學位論文充放電情況下的冷卻性能，Jin 等[54]采用冷板進行電池熱管理研究，實明當產(chǎn)熱功率為 1240W，流速為 0.9L/min 時，電池的最高溫度可以控C 以內(nèi)。Wei 等[55]采用了冷板對鋰離子電池進行了熱管理研究，結(jié)果顯卻液的流速有助于控制電池的溫升。同時，我們課題組也分別針對方形鋰離子電池研究了采用微通道冷板進行冷卻[24, 56]和采用微通道套筒結(jié)卻的熱管理系統(tǒng)[57]，結(jié)果顯示采用液體冷卻均能將電池的溫度控制在圍中。Yang 等[58]研究了采用液態(tài)金屬作為流體的散熱系統(tǒng)，結(jié)果表明態(tài)金屬冷卻雖然會增加系統(tǒng)的重量，但是其能夠獲得更加均勻的溫度，泵的功耗。此外，An[59]，Panchal[60]，Shang[61]等人也對液體冷卻系統(tǒng)作研究。

2 鋰離子電池產(chǎn)熱模型的建立實驗過程中合計使用 3 個熱電偶對電池的表面溫度進行檢測，這 3 個熱電偶緊貼于電池的表面，其分別布置于電池的上部、下部以及電池的中部區(qū)域。為了降低實驗誤差需提高熱電偶與電池之間的粘合度，這里將熱電偶與電池的接觸處涂上薄薄一層導熱硅脂，然后用導熱膠帶貼著熱電偶的測點。實驗用磷酸鐵鋰電池以及實驗測試平臺如圖 2-2 所示。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3607290