随着能源枯竭和环境问题的日趋严重,电动汽车不断受到政府和大众的支持与欢迎。在电动汽车的发展过程中,锂离子电池因其能量密度高、使用寿命长和自放电率低等优点成为电动汽车的理想动力来源。但锂离子电池在充放电过程中的温升问题使其存在潜在的安全问题。因此针对锂离子电池的高效热管理系统研究至关重要。本文以突破电池热管理关键技术为目的,基于相变材料的高潜热、低成本特性。研究了石墨烯-石蜡复合相变材料的热管理特性,主要研究内容如下:首先,本文选取石墨烯纳米片（GNPs）作为强化石蜡导热能力的高导热填料。通过熔融共混法分别制备了0wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%、3wt%、4wt%和5 wt%的石墨烯-石蜡复合相变材料,使用SEM对微观形貌进行表征,并采用DSC测量了其相变温度和相变潜热,利用理论模型对复合材料有效导热系数进行预测。研究了高导热填料的添加量对复合材料热物性的影响。其次,利用焦耳热源易控、精度高的特点,提出了一种新型测量导热系数的稳态热表征技术——微球法,并建立对应的物理模型和实验方法。微球法具有热源体积小,热源均匀,测量快,样品制备简单等优点。测量中使用了焦耳加热和NTC微珠状热敏电阻。采用微球法对纯石蜡和所制备的不同质量分数的石墨烯-石蜡复合相变材料进行导热系数测量,为选择3wt%石墨烯-石蜡复合相变材料进行热管理特性实验研究提供精确数据参考。最后,使用Panasonic NCR 18650B型锂离子电池的仿形电池设计并搭建了相变冷却电池热管理实验平台,组装了4个3排5列形式的电池组,并分别在不同倍率（相变材料过量（1C）、相变材料适量（2C）和相变材料不足（3C））进行了纯石蜡相变冷却、石墨烯-石蜡复合相变冷却,石墨烯-石蜡复合材料加热扩散板冷却和自热对流冷却对比。结果表明:与自然对流换热相比,纯石蜡热管理可以有效降低电池组温度,并提高温度均匀性,但在材料当量或材料不足情况下,纯石蜡热管理的温度均匀性难以满足小于5℃的温度均匀性要求。与纯石蜡热管理相比,材料导热系数更高的3wt%石墨烯-石蜡复合相变材料热管理在任何倍率下的温升速率均小于纯石蜡冷却,但在电池材料当量或不足的情况下,效果逊色于材料过量的情况。并且在任一放电倍率下,复合相变材料热管理的电池组温度均匀性都满足小于5℃的设计要求。说明复合相变材料热管理在高倍率的应用中显示出优秀潜力。与3wt%石墨烯-石蜡复合相变材料热管理相比,热扩散板的加入可以有效降低电池组的最高温度,并且电池组的温度均匀性也明显小于无热扩散板的热管理模型。