随着化石能源的枯竭和环境问题的严重,传统的化石燃料汽车逐渐被新能源汽车所取代。电动汽车是我国新能源汽车发展的主流,其动力电池的充放电功率受温度的影响,因此十分必要在电动汽车运行时进行有效的电池热管理。液冷是常见的电池热管理方式,而冷板则是电池液冷系统中的关键部件,其为电池之间的冷却液提供流道。传统的冷板流道结构有矩形、蛇形和U形,经过长时间的研究传统冷板在电动汽车热管理系统的应用已经十分成熟。但随着市场对电动汽车行驶速度和里程要求的提高,导致电池功率和电池热管理系统所承担的热负荷不断升高,为此需要进行新型冷板结构的研发,来进一步提高液冷电池热管理系统的冷却效率。本文尝试运用拓扑优化的方法对新型电池冷板的设计进行研究,研究的主要内容及创新点如下:（1）本文采用变密度方法,选择换热量、出口流体焓值和固体域温度这三种不同的目标函数,推导出拓扑优化的无量纲数学模型。使用SNOPT优化算法,在COMSOL Multiphysics软件平台上进行拓扑优化的编译和计算。分析拓扑优化过程中冷板结构的变化,得到不同目标函数下拓扑优化的设计结果。结果表明拓扑优化设计的冷板都由主流道和细小流道组成,不同目标函数会影响冷板流道的分布情况。还研究了流体域体积分数w,无量纲入口压力p*in,雷诺数Re和无量纲发热系数H*对冷板结果的影响,发现流体域体积分数、无量纲入口压力和雷诺数的增加都会使设计流道向冷板四周扩展,而无量纲发热系数的增加却使得设计流道有向冷板中间聚集的趋势。（2）为了比较分析不同目标函数拓扑优化冷板和普通矩形流道冷板之间流动和换热性能的差异,本文构建了电池组模型进行数值分析计算。分析结果从冷板流动阻力系数f、电池温度、冷板换热系数hc和能量性能参数EPP等方面进行比较。结果发现拓扑优化冷板的流动特性和换热性能都要优于矩形流道冷板,并且拥有更高的换热系数和能量性能参数。其中出口流体焓值为目标函数的冷板的流动特性和换热性能最佳,与矩形流道冷板相比,其流动阻力系数下降了0.78,电池的最高温度和温差分别减少了1.59%和9.20%。（3）此外还研究了冷板入口流量、顺流和逆流方式以及变化热源等其他因素对冷板性能的影响。发现适当增加冷板入口流量能够有效降低电池的温度,但当流量足够大时,这种方法会额外增加大量的泵功,减少冷板对泵功的利用率。冷板逆流的方式和顺流相比能明显缩减电池高温区的面积,降低电池最高温度、温差和温度标准差,使电池温度的均匀性得到提高。在电池发热量随放电时间增加的情况下,拓扑优化冷板和矩形流道冷板相比能够有效减缓电池温度上升,延长矩形锂离子电池在理想工作温度下的放电时间。