电动汽车动力电池包风冷散热结构改进设计(附件)【字数：8325】
摘 要全球化给我们带来了很多的便利，促进了社会文化的交流，但同时也面临很多的挑战，很多问题。由环境问题、社会问题、能源问题等，目前对于全世界来说能源问题尤为重要。世界上最近的几次重大的国际冲突都是与能源有关，从而对现有社会秩序带来挑战。现在社会主要能源还是依赖化石能源，在日益严重的能源危机面前光靠传统化石能源显得涸泽而渔，所以需要新的清洁能源来代替。电能作为主要的清洁能源显得尤为重要，作为用途最广泛的能源，在各行各业所有他的身影，是一种多用途具有非常大潜力的能源。本文主要对现有电池包风冷散热结构进行改进，首先对现有结构进行分析，再在其基础上进行相应的结构改进。是电池包处在一个完全封闭的空间了，使其在行驶过程中有足够的稳定性，同时电池包不会发生热失衡的情况，确保车辆行驶过程中的安全性。最后通过参考大量文献，改进设计一套完整的散热系统，包括泵、排管、散热器、风扇的选型、设计与固定，对电池包进行散热，保证电池包的使用性能。
目 录
第一章 绪论 1
1.1设计背景 1
1.2车用电池发展现状 2
第二章 现有电池包风冷结构研究 4
2.1 平板电池包结构 4
2.1.1 18650锂电池机理介绍 4
2.1.2 电池单元结构 6
2.1.3 电池组结构 7
2.2 平板电池包风道机构 8
2.3 平板电池包箱体结构 9
2.4 平板电池包需要改进的地方 9
第三章 散热结构改进 11
3.1 散热方式的确定 11
3.1.1 热量产生的机理 11
3.1.2 电池包散热的机理 12
3.2 散热零件的设计 12
3.2.1 水管的设计 14
3.2.2 水泵的设计 17
3.2.3 水箱的设计 19
3.2.4 水箱散热管的设计 20
3.2.5 储水箱设计 21
3.2.6 风扇的设计 21
3.2.7 水箱壳的设计 22
第四章 电池包散热结构改进总结与电池包能量计算 24
4.1 总结 24
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
4.1.1 特点 24
4.1.2 安装 24
4.2 电池包比能量计算 25
结束语 ..................................................27
致 谢.................................................28
参考文献.................................................29
绪论
1.1设计背景
目前，世界能源和资源都面临着各种挑战，汽车作为传统能源的消耗大户、温室气体二氧化碳排放大户、空气雾霾的主要源头需要进行改变。世界各国都加快了新能源汽车的研究速度，从长远来看未来的汽车将会以纯电动和燃料电池作为主要方向。但是现阶段作为过渡车型以油电混合和插电式混合动力车为主。目前新能源汽车面临的几个主要问题是：电池储能、电动机等关键问题还需要突破。
世界上新能源其车研究比较早的一些国家基本上都是传统发达国家，它们针对新能源汽车也有不同的侧重点。美国侧重于降低石油依赖、保证新能源安全的战略，将新能源汽车作为交通领域摆脱对石油依赖的重要措施。
全球16年17月电动车车型销量榜单Top10如图1.1所示
/
图 1.1
全球16年17月电动车分品牌销量榜单Top10如图 1.2所示
/
图 1 .2
1.2车用电池发展现状
作为电动汽车的动力来源电池目前常用的有三种：铅酸蓄电池、燃料电池、锂离子电池。从目前广泛使用的铅酸蓄电池向燃料电池锂离子电池过渡，短期时间内铅酸蓄电池任然是传统小型电动车的主要动力来源，但是目前看来锂离子电池将很快取代铅酸蓄电池。
铅酸蓄电电池有成熟的生产技术广泛的使用背景，成本低也成了它的主要优势。但相对与锂离子电池来说它的能量密度相对较低和使用寿命短，同时生产和报废的过程中存在着污染环境的地方。目前锂离子电池的生产日益成熟，锂离子电池具有工作电压高、循环寿命长、安全性好、能量密度高、无记忆效用等优点，已成为最常用的电池之一。由于锂离子电池的这些优势，使得他们在电动汽车上的运用有独特的优势，可以在以后汽车发展中起到关键作用。
铅酸蓄电池：
电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的
分均为硫酸铅。分为排气式蓄电池和免维护铅酸电池。
燃料电池：
燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料与空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。但是，它需要电极和电解质以及氧化还原反应才能发电。
锂离子电池：
锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极。
表1.1列出了锂离子电池相对于其他电池的主要优缺点。
表1.1锂电池的优缺点
/
课题任务主要内容：对一种四轮轮毂电机独立驱动的电动汽车的平板型电池包散热结构进行改进设计。
（1）实验室已设计平板型电池包的风冷散热结构，但是有待改进；
（2）实验室已有单个电池散热模型及二维热场分析，可作为参考。
（3）实验室已设计出一个电池包结构可作为参考。
要求在上述基础上提出自己的设计思路，完成改进设计，要具有完全的可行性。
目 录
第一章 绪论 1
1.1设计背景 1
1.2车用电池发展现状 2
第二章 现有电池包风冷结构研究 4
2.1 平板电池包结构 4
2.1.1 18650锂电池机理介绍 4
2.1.2 电池单元结构 6
2.1.3 电池组结构 7
2.2 平板电池包风道机构 8
2.3 平板电池包箱体结构 9
2.4 平板电池包需要改进的地方 9
第三章 散热结构改进 11
3.1 散热方式的确定 11
3.1.1 热量产生的机理 11
3.1.2 电池包散热的机理 12
3.2 散热零件的设计 12
3.2.1 水管的设计 14
3.2.2 水泵的设计 17
3.2.3 水箱的设计 19
3.2.4 水箱散热管的设计 20
3.2.5 储水箱设计 21
3.2.6 风扇的设计 21
3.2.7 水箱壳的设计 22
第四章 电池包散热结构改进总结与电池包能量计算 24
4.1 总结 24
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
4.1.1 特点 24
4.1.2 安装 24
4.2 电池包比能量计算 25
结束语 ..................................................27
致 谢.................................................28
参考文献.................................................29
绪论
1.1设计背景
目前，世界能源和资源都面临着各种挑战，汽车作为传统能源的消耗大户、温室气体二氧化碳排放大户、空气雾霾的主要源头需要进行改变。世界各国都加快了新能源汽车的研究速度，从长远来看未来的汽车将会以纯电动和燃料电池作为主要方向。但是现阶段作为过渡车型以油电混合和插电式混合动力车为主。目前新能源汽车面临的几个主要问题是：电池储能、电动机等关键问题还需要突破。
世界上新能源其车研究比较早的一些国家基本上都是传统发达国家，它们针对新能源汽车也有不同的侧重点。美国侧重于降低石油依赖、保证新能源安全的战略，将新能源汽车作为交通领域摆脱对石油依赖的重要措施。
全球16年17月电动车车型销量榜单Top10如图1.1所示
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图 1.1
全球16年17月电动车分品牌销量榜单Top10如图 1.2所示
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图 1 .2
1.2车用电池发展现状
作为电动汽车的动力来源电池目前常用的有三种：铅酸蓄电池、燃料电池、锂离子电池。从目前广泛使用的铅酸蓄电池向燃料电池锂离子电池过渡，短期时间内铅酸蓄电池任然是传统小型电动车的主要动力来源，但是目前看来锂离子电池将很快取代铅酸蓄电池。
铅酸蓄电电池有成熟的生产技术广泛的使用背景，成本低也成了它的主要优势。但相对与锂离子电池来说它的能量密度相对较低和使用寿命短，同时生产和报废的过程中存在着污染环境的地方。目前锂离子电池的生产日益成熟，锂离子电池具有工作电压高、循环寿命长、安全性好、能量密度高、无记忆效用等优点，已成为最常用的电池之一。由于锂离子电池的这些优势，使得他们在电动汽车上的运用有独特的优势，可以在以后汽车发展中起到关键作用。
铅酸蓄电池：
电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的
分均为硫酸铅。分为排气式蓄电池和免维护铅酸电池。
燃料电池：
燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料与空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。但是，它需要电极和电解质以及氧化还原反应才能发电。
锂离子电池：
锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极。
表1.1列出了锂离子电池相对于其他电池的主要优缺点。
表1.1锂电池的优缺点
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课题任务主要内容：对一种四轮轮毂电机独立驱动的电动汽车的平板型电池包散热结构进行改进设计。
（1）实验室已设计平板型电池包的风冷散热结构，但是有待改进；
（2）实验室已有单个电池散热模型及二维热场分析，可作为参考。
（3）实验室已设计出一个电池包结构可作为参考。
要求在上述基础上提出自己的设计思路，完成改进设计，要具有完全的可行性。
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