近些年来环境污染和气候变化使得核能、太阳能等可再生新能源产业兴起并蓬勃发展,逐步取代化石能源,电动汽车成为汽车业发展主力,但存在动力电池技术储备不足等瓶颈亟待突破。热性能参数是动力电池重要参数之一,对充放电性能、内阻状态、循环寿命等有很大影响,更好的分析和优化动力电池热性能表现,为其创造适宜的工作温度环境成为目前的研究热点。本文基于车用动力电池科学与技术发展现状,简要介绍了动力电池热性能分析和优化国内外相关研究进展,在此基础上完成了以下内容:第一,在恒温恒湿箱中测试温度对动力电池充放电特性、内阻参数和循环寿命的影响,结果显示电芯和系统可支配容量随温度升高而不断增加,同一温度由于系统产热和蓄热能力强,实际温度会随放电进行有上升,容量衰减幅度相对更小,比电芯效率更高;同一荷电状态或者放电深度平台下,随着温度的降低电芯内阻增大,同一温度下,剩余电量越少,内阻越大;温度过高或者过低会使电池寿命显著下降,在20-30℃区间充放电循环寿命比较长。造成不同温度下性能差异主要原因是电池电化学反应的变化,评价得出适合动力电池综合性能的最佳温度区间;第二,简化实际动力电池数模并进行修正,划分网格并建立电池热物理模型,运用Fluent软件仿真计算电芯0.5C、1C、1.5C和2C放电工况温度分布,区域分布上芯部温度与靠近极片的上部温度偏高,高倍率放电温升速度更快且放电完毕终了温度更高,2C工况比0.5C工况终了温度高15℃;仿真动力电池系统1C放电工况,发现芯部模组和上层模组为热害区域,流域温度均值中层最高,上层均温高于下层,换热方式差异是主因。通过整车运行仿真结果,系统1C放电工况与整车转鼓试验高速工况电池输出类同,通过对比分析,仿真与实验相吻合;第三,分别进行高速工况、爬坡工况和NEDC循环工况下的预热条件下整车环境舱转鼓实验,设定各工况运行条件和环境预处理方案,对动力电池系统和整车关键件进行温度布点,在转鼓上模拟整车阻力输入,分析不同工况下电池系统整体温度状态以及按照区域分部和垂直分层对系统进行温度均值和标准偏差进行计算和比对,得到热危险点位置分布。对动力电池系统与整车运行进行协同分析,对电动汽车关键部件的热性能表现进行评价和原因分析;第四,对动力电池系统设计矿物棉保温罩,在环境温度箱中进行保温对比验证,发现保温罩能有效减缓温度下降速度并减小电池间最大温差;设计PTC充电加热系统,进行自取电模式(电池供电)和外部取电模式(充电机供电)加热测试比对,发现自取电模式温升速率更快,温度一致性更高,验证保温和充电加热系统耦合作用,效果更好。根据测试结果制定快充和慢充模式下充电加热工作策略,评估不同加热模式功耗和效能,分析得出在电池根据不同SOC状态下合理选择充电加热方式。