能源和環(huán)境問(wèn)題的雙重壓力下,電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)日益凸顯。鋰電池大功率充放電時(shí)發(fā)熱嚴(yán)重,會(huì)引發(fā)熱失控等危險(xiǎn),不利于電動(dòng)汽車全領(lǐng)域推廣。電池組熱管理可改善電池性能。開發(fā)新型的電池?zé)峁芾韺?duì)推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展具有重要意義。本課題基于石墨材料優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能,分別制備發(fā)熱膜和高導(dǎo)熱膜,并將其應(yīng)用于電池?zé)峁芾淼牡蜏仡A(yù)熱電池和高溫散熱。設(shè)計(jì)安全高效的鋰離子電池充/放電電路,采用串并聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室條件下大電流充/放電;測(cè)試充/放電電池發(fā)熱情況,在12-20 A范圍內(nèi),電池充/放電電流值越大,電池發(fā)熱越嚴(yán)重,20 A電池放電時(shí),電池最高溫度可達(dá)40.7℃。制備石墨納米片（GNP）/聚氨酯（PU）混合漿料,通過(guò)成膜法制備復(fù)合發(fā)熱膜,通過(guò)改變GNP含量及膜厚度可控制發(fā)熱膜方阻及電阻率,PU:GNP=10:4制備的發(fā)熱膜方阻□為100Ω/□,拉伸應(yīng)變值達(dá)52%,抗拉強(qiáng)度為9.05 MPa。將制備的發(fā)熱膜應(yīng)用于電動(dòng)汽車電池預(yù)熱,結(jié)果表明:功率面密度為2000 W/m2加熱單體電池可在0.11 h加熱電池至20℃,電池相對(duì)兩側(cè)面設(shè)置5000 W/m2發(fā)熱膜加熱電池可在0.24 h內(nèi)加熱電池各部分至0℃,電池溫... 

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的意義和目的
    1.2 電動(dòng)汽車電池?zé)峁芾硌芯楷F(xiàn)狀
        1.2.1 汽車動(dòng)力電池研究現(xiàn)狀
        1.2.2 電動(dòng)汽車電池發(fā)熱技術(shù)
        1.2.3 電動(dòng)汽車電池散熱技術(shù)
    1.3 石墨基發(fā)熱膜材料
        1.3.1 石墨納米片
        1.3.2 石墨納米片制備工藝
        1.3.3 石墨發(fā)熱膜
    1.4 碳類填料增強(qiáng)復(fù)合材料
        1.4.1 碳基復(fù)合材料導(dǎo)熱機(jī)理
        1.4.2 不連續(xù)形態(tài)碳類填料增強(qiáng)復(fù)合材料
        1.4.3 連續(xù)形態(tài)碳類填料增強(qiáng)復(fù)合材料
    1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料和測(cè)試方法
    2.1 主要原料及化學(xué)試劑
    2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
    2.3 材料表征測(cè)試方法
        2.3.1 差示掃描量熱儀
        2.3.2 掃描電子顯微鏡
    2.4 材料的性能測(cè)試
        2.4.1 導(dǎo)熱性能測(cè)量
        2.4.2 抗拉強(qiáng)度測(cè)量
        2.4.3 電阻率和方阻測(cè)量
        2.4.4 有限元軟件模擬分析
第3章 磷酸鐵鋰汽車動(dòng)力電池性能研究
    3.1 引言
    3.2 動(dòng)力電池充放電方式
    3.3 低溫放電性能研究
    3.4 鋰電池?zé)嵝?yīng)測(cè)試
        3.4.1 電池充電發(fā)熱情況測(cè)試
        3.4.2 電池放電發(fā)熱情況測(cè)試
    3.5 本章小結(jié)
第4章 發(fā)熱膜制備及在電池?zé)峁芾淼膽?yīng)用
    4.1 引言
    4.2 石墨發(fā)熱膜的制備及表征
        4.2.1 石墨發(fā)熱膜的制備工藝
        4.2.2 石墨發(fā)熱膜的性能測(cè)試
    4.3 單體電池發(fā)熱試驗(yàn)及模擬
        4.3.1 單/雙面加熱電池效果對(duì)比
        4.3.2 不同功率面密度加熱電池效率對(duì)比
        4.3.3 單體電池加熱模擬
    4.4 電池模塊發(fā)熱實(shí)驗(yàn)及模擬
        4.4.1 加熱電池模塊方案設(shè)計(jì)
        4.4.2 底面加熱電池模塊的功率面密度探索
        4.4.3 不同加熱方案的預(yù)熱效果對(duì)比
        4.4.4 改進(jìn)的電池組加熱方案設(shè)計(jì)
        4.4.5 電池組結(jié)構(gòu)加熱電池模擬
    4.5 本章小結(jié)
第5章 導(dǎo)熱膜制備及在電池?zé)峁芾淼膽?yīng)用
    5.1 引言
    5.2 石墨導(dǎo)熱膜的制備與表征
        5.2.1 石墨導(dǎo)熱膜的制備工藝
        5.2.2 石墨導(dǎo)熱膜的性能測(cè)試
    5.3 單體電池散熱試驗(yàn)及模擬
        5.3.1 不同材料散熱效果對(duì)比
        5.3.2 不同層數(shù)導(dǎo)熱膜散熱效果對(duì)比
        5.3.3 不同距離導(dǎo)熱膜散熱效果對(duì)比
        5.3.4 不同彎折方式導(dǎo)熱膜散熱效果對(duì)比
        5.3.5 單雙面導(dǎo)熱膜散熱效果對(duì)比
    5.4 電池組結(jié)構(gòu)散熱試驗(yàn)及模擬
        5.4.1 兩種散熱電池方式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.4.2 兩種散熱方式散熱效果對(duì)比
        5.4.3 電池模塊散熱模擬
        5.4.4 加熱和散熱結(jié)合的熱管理系統(tǒng)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介[J]. 蔡元兵.  汽車維修. 2018(11)
[2]電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組熱管理系統(tǒng)研究進(jìn)展[J]. 李志揚(yáng),魯文凡,呂帥帥,汪興興,倪紅軍.  化工新型材料. 2017(08)
[3]復(fù)合相變材料用于電池包熱管理散熱性能分析[J]. 李釗,許思傳,常國(guó)峰,林春景.  電源技術(shù). 2015(02)
[4]低溫環(huán)境下電池?zé)峁芾硌芯窟M(jìn)展[J]. 霍宇濤,饒中浩,趙佳騰,劉臣臻.  新能源進(jìn)展. 2015(01)
[5]一種使用相變材料的新型電動(dòng)汽車電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)[J]. 靳鵬超,王世學(xué).  化工進(jìn)展. 2014(10)
[6]石墨烯納米片的制備和表征[J]. 郭曉琴,王永凱,余小霞,張銳.  化工新型材料. 2013(07)
[7]電動(dòng)汽車動(dòng)力電池?zé)峁芾韺?shí)驗(yàn)與數(shù)值分析[J]. 饒中浩,汪雙鳳,洪思慧,巫茂春.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2013(06)
[8]多層石墨/硅樹脂導(dǎo)熱復(fù)合材料的制備與性能[J]. 涂文英,張海燕,林錦,李春輝.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2013(02)
[9]電動(dòng)汽車鋰離子電池低溫加熱方法研究[J]. 張承寧,雷治國(guó),董玉剛.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(09)
[10]鋰離子電池內(nèi)阻變化對(duì)電池溫升影響分析[J]. 張志杰,李茂德.  電源技術(shù). 2010(02)

博士論文
[1]液流循環(huán)電池成組傳熱強(qiáng)化及其整車集成熱管理研究[D]. 張?zhí)鞎r(shí).吉林大學(xué) 2016
[2]基于固液相變傳熱介質(zhì)的動(dòng)力電池?zé)峁芾硌芯縖D]. 饒中浩.華南理工大學(xué) 2013
[3]鋰離子電池安全性研究及影響因素分析[D]. 黃海江.中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所） 2005

碩士論文
[1]純電動(dòng)客車動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)開發(fā)[D]. 劉博淵.吉林大學(xué) 2016
[2]電池組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其熱管理液流傳熱強(qiáng)化研究[D]. 閔德平.吉林大學(xué) 2016
[3]FSEC電動(dòng)賽車動(dòng)力電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究[D]. 黎英.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]相變散熱在鋰離子電池?zé)峁芾碇械膽?yīng)用[D]. 南爵.電子科技大學(xué) 2016
[5]應(yīng)用于高寒地區(qū)的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)熱管理技術(shù)研究[D]. 楊鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[6]動(dòng)力電池成組液流熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析[D]. 周萌.吉林大學(xué) 2014
[7]純電動(dòng)汽車電池箱熱特性研究及熱管理系統(tǒng)開發(fā)[D]. 沈帥.吉林大學(xué) 2013
[8]基于相變材料的鋰離子電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究[D]. 曹建華.清華大學(xué) 2013
[9]混合動(dòng)力車用鎳氫電池組散熱性能CFD仿真與試驗(yàn)研究[D]. 梁昌杰.重慶大學(xué) 2010
[10]鋰離子電池的熱特性研究[D]. 田爽.天津大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3702143