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摘要：随着社会经济的不断发展，能源危机问题和环境污染问题日益严重，我国政府通过政策的支持和引导，不断督促我国新能源汽车的发展，纯电动汽车的发展备受瞩目，电池作为电动汽车的重要动力供应，影响着整车的性能，电池的工作性能受到多种因素的影响，常常通过电池的热能管理系统来进行控制，所以在整个汽车研究的过程当中，必须重视电池组的评价体系考量的建设，笔者根据当前新能源汽车的发展状况，根据自身的工作经验分析了，在新能源汽车研究的过程当中，如何进行锂电池的散热性能管理和仿真分析。
关键词：新能源汽车 锂电池 热管理系统 散热性能 仿真分析
能源、材料、信息和生物技术问题，已经直接影响到现代社会的经济发展走向，能源作为人类赖以生存和发展的物质基础，对我们的生活产生了很大的影响，在能源大量消耗的同时，造成了化石能源日益枯竭，影响了社会的可持续发展，况且能源的燃烧引起的温室效应、雾霾等很多问题，影响了我国人民的生活和身体健康，随着中国经济和汽车工业的不断发展，汽车数量迅速增加，同时汽车污染问题也对城市环境造成了很大的影响，新能源汽车动力电池的研究，可以直接促进新能源汽车的发展，对于提升发展的质量和效益，减少环境污染具有重要意义。
一、新能源汽车发展状况
从2014年开始，各大汽车企业就不断推出新能源车的产品，加强新能源汽车应用推广的政策国家也连续出台，其中之一是新能源车购置税的免除，建设统一开放的市场，实现有序进行竞争，不同的城市也推出了对新能源汽车补贴的不同办法。据报道，有十六项与新能源汽车相关的政策已经出台。在2017年中国的电动汽车销售量创历史新高，其中两项是中国纯电动车和插电式混合动力车增长数量有三倍之多。中国已经成为继美国之后的世界第二大新能源汽车的生产国家。
中国新能源汽车市场也逐渐向跨国车企敞开，其中特斯拉、宝马、大众、日产丰田等企业开始将新能源汽车逐渐开始向中国市场投放，在国内新政策的引导下，国内自主研发的品牌车企加快了研发生产新能源汽车的步伐。
从专业的角度来看，按照新能源的主力来源来划分，可以分为纯电动汽车、燃料电池汽车和混合电动汽车。新能源汽车可以减少温室气体污染物排放，实现节能减排，具有简洁污染绿色环保的优点，纯电动车由于其提供的动力的电能比能量还要小一些，所以限制了车辆行驶的距离和里程数，那时间长的问题无法得到解决，燃料电池的电动汽车是利用两种化学物质之间的反应，在氧气和氢气的催化作用下，为汽车提供驱动力的电能。这种转换方法的效率很高，并且反应物不依赖自然界中的化石能源气体，能够实现污染物的零排放，并且环保节能已经成为未来电动汽车发展的重要方向，如今为何没有全面的推广电动汽车，是因为燃料电池成本很高，技术不够成熟，所以，大规模的生产还有很长的发展空间，只有混合动力汽车，结合了两种电动汽车的性能特点，结合传统内燃汽车和纯电动车的内燃装置设计理念，减少了污染物的排放，节约了自然资源，因此这是我国需要全面开发和利用的重要汽车类型，这个汽车的发展具有很高的价值意义。
二、动力电池分类
动力电池有很多种类，常用的有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池，除了这些之外还有空气电池、镍镉电池、钠硫电池等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着全世界对各国的能新能源汽车的政策倾斜，对动力电池也越来越关注，锂电池在电动汽车设计的过程当中，发挥了十分重要的作用，在电子、电气、各种通讯设备应用极广。锂离子电池具有工作范围广、无记忆效应、寿命长、放电率低、无环境污染等优点。
三、电池组热管理的作用
1.热管理出现的问题
动力车中使用离子汽车的运行状况十分复杂，在进行工作时有大量的热量产生，动力车用锂离子汽车的整体结构比较复杂，运行状况也很复杂，在工作过程当中，锂电子会产生大量的热能导致电池温度升高，影响电池的工作性能和使用寿命，而热量的积聚则容易造成爆炸等重大安全事故，过高或过低的温度就会直接影响到电池的安全使用，当工作高于45度时电池的功率会急速衰减，通过研究锂电池工作过程当中产生的应用场景进行管理控制，使得温度保持均匀性，可以有效的提高电池的稳定性、安全性和有效使用周期，锂电池出现热失控的原因，主要有电池过充、擅自改装电池结构、环境温度高于60度和电池隔膜破裂导致的短路问题等。
2.电池组热管理的发展现状
为了有效的控制电池组温度场，进行合理的电池热管理是十分必要的，在电池冷却管理的过程当中，主要有液体冷却、相变材料冷却和热管冷却等多种冷却方式，液体冷却的冷却介质与电池之间的交换系数较高，因此冷却效果很好，但是需要设置热交换器，车辆空调系统和附加系统，如果冷却介质泄漏腐蚀电子元件，会使得电池的使用寿命降低。锂电池在工作过程当中，正极为锂离子化合物，负极为碳素材料，电池由正极、负极、隔膜和电解质等材料构成，正负极之间的隔膜将正负极分开，锂电子离子经过电解液的传送，在正负极之间进行电流的传导。关于电动汽车的电池最佳工作温度并没有相关的严格标准，相关研究显示，硫酸铁锂电池的最佳温度为18-45摄氏度，合适的电池温差不高于10℃，更为严苛的是工作温度为25-40℃，温差小于5℃。现在电池温度的控制方面必须要在安全温度之内，将电池温度控制在20-45摄氏度之间，除了能够有效的延长电池的使用寿命，还能避免因为电池的低温充电里，造成的短路和高温失控，提高整个电池使用的安全性。
3.仿真性分析
为了设计出成本低、简易、有效的电池组热管理系统，可以进行仿真性测试，探究翅片对于电池温度场的影响，分别采用恒定的电池内阻和需要电阻计算电池产热，建立电池三维模型，通过实验验证单体电池的温度特性，分析导热系数对于电池温度场的重要影响，将十块电池串联成组，采用并行通风的方式，分析冷却电池组的温度和磁场变化，以电池组的最高温度和最大温差作为监控系数，分析电池组加入铝制翅片之后所发生的温度变化，研究磁片的长度厚度对整个电池组温度变化的影响，通过实验选择合理的翅片尺寸，研究翅片伸缩时通风程度变化对冷却性能造成的影响。通过这一系列的研究，研究开放强化翅片式热管理系统的散热性能效果，在翅片散热面积相同的状况下，研究开裂尺寸和电池组温度的关系，通过模拟风速，来研究电池组温度场的变化。
总之，在新能源汽车研究发展的过程当中，很多技术还处于开发应用阶段，这些技术的推广和使用仍需要一定的时间和技术来做支撑，在新能源汽车发展的过程当中，技术人员需要不断提高研究的能力和水平，加快新技术的投入与开发，相关部门要给予政策支持和引导，帮助新能源的开发和研究拥有更加广阔的空间和前景。这些新的发展为我国新能源汽车的开发和研究将会产生很大的影响，推动着新能源产业的发展，带动相关就业与新兴产业的开发和进步，实现持续发展深入推进，资源节约型和环境友好型社会建设。
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论文作者:胡凡,苗桂淋
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/9
标签：新能源论文; 电池论文; 汽车论文; 电池组论文; 锂电池论文; 电动汽车论文; 温度论文; 《防护工程》2018年第19期论文;