近年来,国家大力推行新能源汽车全产业链的发展,且电动汽车环保,噪音低,越来越受到人们的喜爱。锂离子电池功率密度和能量密度高,自放电率低,使用寿命长,因此被广泛应用于电动汽车当中作为动力源。然而锂离子电池生热量较大,如没有一个有效的热管理系统,则无法保障电动汽车的行驶安全性。本文针对电动汽车面临的较复杂的工作环境,提出了一种新颖的热管理方案,对其进行建模、数值模拟以及结果分析,并针对结果进行了方案探究和改进优化,以使其能够满足正常行驶过程中对各种情况的安全性需求,具体如下:本文对锂离子电池结构及工作原理做了详细的介绍和阐述,并具体分析了锂离子电池的生热机理,阐述了锂离子电池的热特性。根据所需材料的特性,采用Space Claim对电池、相变材料、石墨片、水冷管、冷却水等进行几何模型建立,用Ansys有限元模拟仿真软件对问题进行具体计算分析,用数值模拟方法对问题进行具体探究。考虑到该热管理方案设计体系的复杂性,兼顾模拟结果的准确性,本文将电池视为均匀发热体,采用Bernardi生热速率模型模拟电池生热,用等效热容法构建相变材料热模型,并用恒温静止的冷却水模型对水冷进行极端简化处理。本文中热管理的研究内容是,在40℃高温环境,1C倍率放电-2C倍率充电,3个循环工况的复杂环境条件下,设计了一种相变材料+水冷的热管理方案,并在该方案中利用高导热石墨片辅助,探讨了该设计方案的有效性,确定了该方案所能承受的最大电池长度为126mm。针对上述设计方案的局限性,本文第四章对该问题做出了具体原因探究与分析,并针对原因做了具体优化设计与改进,包括提升石墨片的导热能力(2mm厚,800 W/m K最佳),将水冷管改为水冷板,以及提高冷却水温度(30℃最佳)等,最后整合优化后的参数与设计,对方案重新改进并进行模拟验证,结果显示在上述复杂环境条件下,该优化方案能够完全满足电池组对最高温度(<50℃)及最大温差(<5℃)的需求,符合最初本文对该热管理体系的期望值,且该方案所能承受的最大电池长度为160mm。文章结尾对该工作未来可延续方向进行了分析,提出将本文热管理设计方案在电池低温加热和冷启动方面进行继续探究。