在实现“双碳”目标的进程中,电力行业的责任重大。为解决以新能源为主体的新型电力系统的缺陷——随机性、波动性、反调峰性,电化学储能应运而生。然而在电化学储能电站大规模的使用过程中,频发的储能电站火灾安全事故,引起了从业人员对锂电池热安全性的大量关注。磷酸铁锂储能电池作为电化学储能电池中的翘楚,其热安全性的研究自然也俘获了广大研究人员的眼球。本文的研究方法与内容为:本文使用额定容量为100Ah的磷酸铁锂电池,作为研究对象。使用数值拟合方法,求出了锂电池的生热速率与放电时间的关系式。通过编译UDF的方式加载到有限元软件Fluent中,赋予锂电池随放电时间变化的内热源。模拟出锂电池在不同放电倍率下、不同环境温度下的瞬态温度值,并分析了不同放电时刻的锂电池温度场规律。实现了对锂电池温度的预测,可以有效预防锂电池热失控的发生。为有效降低锂电池在放电过程中的温度峰值,防止加速电池老化、预防达到热失控温度阈值。本文在数值模拟中通过增大对流换热系数,实现了锂电池的空气冷却散热分析。并将石墨-膨胀石蜡复合相变材料包覆于锂电池表面,利用Fluent中的凝固和融化模型,实现了锂电池相变材料冷却耦合空气冷却的散热分析。本文的主要研究结果为:1)与文献中的实验结果对比,验证了热效应模型的有效性。并借助此数值模拟方法有效地预测了磷酸铁锂电池在不同放电倍率、不同环境温度下的温度场变化规律,以及相对应的温度峰值。2)数值模拟结果显示,锂电池工作过程中温度峰值位于电池的中心位置处,最低温度位于电池的各个边角处;为保障锂电池热安全性,不应将其长期置于高温环境、过充过放的工作状态中,以及大倍率的充放电情形下。3)空气冷却适用于2C放电倍率以下的锂电池散热,对于2C放电倍率以上下锂电池的降温效果有限,应该结合其他冷却方式进行耦合散热。4)石墨-膨胀石蜡复合相变材料冷却的最佳相变材料厚度值为8cm;相变材料冷却耦合空气冷却散热措施可以有效地降低锂电池放电过程中的温度峰值。