软包锂离子动力电池模块设计及水冷散热研究

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1、学校代号10532学号S1502W0224分类号U463.2密级公开工程硕士学位论文软包锂离子动力电池模块设计及水冷散热研究学位申请人姓名高峰培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称张军助理教授高建平高级工程师学科专业车辆工程研究方向新能源汽车论文提交日期2018年4月20日学校代号：10532学号：S1502W0224密级：公开湖南大学工程硕士学位论文软包锂离子动力电池模块设计及水冷散热研究学位申请人姓名：高峰导师姓名及职称：张军助理教授高建平高级工程师培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2018年04月2

2、0日论文答辩日期：2018年05月17日答辩委员会主席：程军圣教授硕士学位论文DesignofSoftpackageLithium-ionBatteryModuleandResearchonWaterCoolingbyGaoFengB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringintheGraduateschoo

3、lofHunanUniversitySupervisorAssistantprofessorZHANGJunSeniorengineerGAOJianpinMay,2018湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学

4、校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保密。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日I软包锂离子动力电池模块设计及水冷散热研究摘要在全球经济高速增长的大环境下，居民生活水平的提高促进了汽车产量与保有量的增长，然而经济高速的发展必然

5、也带来了诸多的问题，如：环境污染、能源短缺问题，它们将迫使汽车行业引起足够的重视。目前，我国把新能源汽车提升到国家战略层次。新能源汽车具有环境友好型特性，所具有的零排放、噪音低等优点，而其中电池又是电动汽车的关键技术之一。电动汽车对于电源系统主要的要求是比能量高、体积小、循环次数多、成本较低、安全性高等指标。本文以某公司生产的10Ah软包三元聚合物锂离子动力电池为研究对象，通过先期试验再仿真的手段，从电池单体、模块生热散热对电池性能的影响进行研究和模块进行设计。主要完成了以下工作：（1）研究了软包锂离子电池的具体结构、材料及特性。通

6、过实验的方法研究了不同温度下电池的OCV-SOC的关系以及温度变化对其内阻的影响。为了研究电池在不同倍率下的生热情况，进行了在绝热和自然散热两种条件下的温升实验，并建立了单体电池的数值模型，通过查阅文献资料等确定了仿真过程所需的物理参数。（2）基于该款锂电池的特性，参照电池模块的设计原则，设计了两种电池模块方案，对比分析了两种模块的优缺点，并试制了电池模块样品。（3）建立单体电池的生热速率模型，通过对比自然和绝热环境下的热仿真分析结果来验证模型的准确性，并对电池模块进行绝热和自然状态下的放电温升实验，检验模块的温升情况。（4）根据自

7、然状态下电池模组放电下的温度分布，设计并优化了水冷散热结构，最后试制了样品。通过实验，研究了水流量和水温的改变对散热性能的影响，发现了水温的改变能够较为明显的改善电池模块的散热效果。关键词：三元软包锂离子电池；电池模块设计；热仿真；水冷散热实验II硕士学位论文AbstractInanenvironmentwheretheglobaleconomyisgrowingrapidly,theimprovementofpeople'slivingstandardhaspromotedtheoutputandquantityofautomob

8、iles.However,therapiddevelopmentoftheeconomywillinevitablybringmanyproblems,forexample,environmentalpollutionandenerg