1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1 选题研究背景,目的以及意义
随着国际能源的急缺加剧,环境污染日益严重,世界各国和各大车厂以新能源汽车作为自己的发展战略,电动汽车是主要的发展方向[1]。锂离子动力电池质量轻,能量密度大,是应用最广的动力电池,但其性能和安全受温度的制约,温度过低内阻正大,容量变小,温度过高电池燃烧[2]。如何保证其在工作时的的温度稳定,是电动汽车推广不可避免的问题。
电池的热管理技术主要有风冷,液冷,热管冷却以及相变冷却[3]。其中,风冷与液冷运用的时间最早也较为成熟,主要由外置动力装置带动流体介质运动,以对流换热实现散热,但结构复杂,成本高,无法对电池内部实现温度均衡,且液冷对材料的容器密封有很高要求,在车辆行驶的复杂工况下有渗漏的风险[4]。热管换热无需外置泵,但结构复杂无法大规模推广。相变换热冷却效率高,结构简单,潜热值大,易于控制温度稳定,是目前比较理想的温控方式[5]。相变材料密度较低,有利于车辆轻量化,无需额外消耗电池能量[6]。随着目前汽车动力电池的容量和能量密度不断增加,对动力电池的温度控制的研究也不断深入,相变材料以其独特的优势受到更多的重视,运用相变材料进行电池热管理的研究和应用正在逐步推广,与电动汽车动力电池的结合应用前景广泛[7]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 研究的基本内容、目标
本次毕业设计的主要内容是(1)对锂离子电池工作的产热速率进行计算,拟合电池内阻特性,内阻与温度函数关系式,建立电池生热模型。(2)对电池换热与相变材料吸热过程进行分析,模拟建立几何模型和相变冷却模型。(3)对电池与相变材料的换热过程进行分析建模,从而建立基于相变材料的换热的锂离子电池传热分析数学模型。(4)基于此模型对锂离子电池的工作热管理进行分析研究。目标是探索在相变材料的运用中锂离子动力电池内部温度差异变化,与相变材料自身特性在不同温度时的改变,对相变材料的温度控制进行可行性分析。最后根据计算的数据和建立的模型撰写论文,并绘制相关图纸。
2.2 拟采用的技术方案及措施
3. 研究计划与安排
| 周 次(时间) | 工作内容 |
| 17~19(2019.12.26~2020.1.12) | 确定选题,收集资料。 |
|
1(2020.2.10~2020.2.14) | 外文文献翻译及消化资料,撰写文献检索摘要、文献综述初稿及开题报告初稿。 |
| 2~3(2020.2.17~2020.2.28) | 毕业实习 |
| 4(2020.3.2~2020.3.6) | 开题讨论,修改开题报告;提交实习日记及实习报告。 |
| 5~7(2020.3.9~2020.3.27) | 完成并提交外文翻译译文、文献检索摘要、文献综述及开题报告。 |
| 8~12(2020.3.30~2020.4.30) | 撰写论文,提交中期审查报告。 |
| 13~15(2020.5.6~2020.5.22) | 论文修改,网上查重,审查通过并打印,提交所有毕业论文资料。 |
| 16~17(2020.5.25~2020.6.5) | 学生提出答辩申请,并作答辩准备;教师审阅论文,并审查答辩资格。 |
| 18(2020.6.8~2020.6.9) | 参加答辩 |
4. 参考文献(12篇以上)
[1]凌子夜,方晓明,汪双凤,张正国,刘晓红.相变材料用于锂离子电池热管理系统的研究进展[j].储能科学与技术,2013,2(05):451-459.[2]郭宝会.相变材料在动力电池热管理系统中的应用现状[j].中国金属通 报,2019(08):273-274.
[3]张江云.基于相变散热的动力电池热管理技术研究[d].广东工业大学,2013.
[4]尤若波.相变材料在动力电池热管理中的应用研究[j].储能科学与技术,2017,6(05):1148-1157.
[5]马先锋,邹得球,刘小诗,李乐园.动力电池热管理用相变材料的研究进展 [j].化工新型材料,2017,45(09):23-25.
[6][6]吴伟雄. 基于相变材料的动力电池热管理实验及仿真研究[d].广东工业大
