电动汽车锂离子电池散热结构分析与优化开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着全球能源危机和环境污染问题的日益严峻，开发清洁、高效、可持续的交通工具成为迫切需求，电动汽车作为一种promising的解决方案，近年来得到了迅速发展。

锂离子电池作为电动汽车的核心部件，其性能直接影响着电动汽车的续航里程、充电时间、安全性和使用寿命等关键指标。

然而，锂离子电池在充放电过程中会产生大量的热量，如果散热不及时，会导致电池温度过高，进而引发电池性能下降、寿命缩短甚至安全事故等问题。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者对电动汽车锂离子电池散热技术进行了大量的研究，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者在电池热管理系统设计、新型散热材料应用、散热结构优化等方面做了大量研究。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将针对电动汽车锂离子电池散热问题，从以下几个方面展开深入研究：
1.锂离子电池热特性分析:研究锂离子电池在充放电过程中的热产生机理，建立电池热模型，分析电池热特性参数对散热性能的影响，为散热结构设计提供理论依据。

2.散热结构设计与分析:研究不同散热方式的优缺点，设计合理的电池散热结构，包括材料选择、结构参数优化等，并利用仿真软件对散热结构进行热性能分析，评估其散热效果。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、仿真模拟和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.首先，通过查阅文献资料，了解国内外电动汽车锂离子电池散热技术的研究现状，掌握锂离子电池热特性、散热机理、常见散热方式等基础知识，为后续研究奠定理论基础。

2.其次，利用电池热模型软件，建立锂离子电池的热模型，分析电池在不同充放电倍率、环境温度等工况下的温度变化规律，研究电池热特性参数对散热性能的影响，为散热结构设计提供理论依据。

3.然后，根据电池热模型分析结果，设计几种不同的电池散热结构，并利用仿真软件对不同散热结构进行热性能分析，比较不同结构的散热效果，初步确定最优的散热结构方案。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.结合锂离子电池的热特性参数，构建精确的电池热模型，并利用该模型对不同散热结构进行仿真分析，为散热结构的优化设计提供理论依据。

2.提出一种基于多目标优化算法的电池散热结构优化方法，将电池温度控制、散热均匀性等多个目标纳入优化目标函数，寻找最佳的结构参数组合，以实现电池散热性能的综合提升。

3.搭建电池散热性能测试平台，对优化后的散热结构进行实验验证，验证优化方案的有效性，并为电动汽车锂离子电池散热系统的实际应用提供参考。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 陈全世, 孙逢春, 王震坡. 动力电池热管理技术研究现状与发展趋势[j]. 汽车工程, 2016, 38(6): 643-654.

2. 张正道, 张华, 魏学哲, 等. 动力电池热管理技术综述[j]. 中国电机工程学报, 2014, 34(28): 4799-4812.

3. 王军, 张俊, 黎波, 等. 锂离子电池热管理技术研究现状及发展趋势[j]. 电源技术, 2019, 43(1): 1-6.