发展电动汽车是我国应对气候变化、推动绿色发展的重要战略举措之一。目前,电动汽车常采用锂离子电池作为动力源,电池在充放电过程会大量放热导致温度上升,如不加以控制可能会造成电池性能恶化,甚至发生燃烧、爆炸等事故。因此,开展动力电池的散热系统性能研究、设计开发新型冷却装置对于保障电池安全意义重大。本文针对动力电池放电过程中的温度分布及散热装置的冷却效果开展研究,具有一定的工程意义和应用价值。针对锂锰氧化物/石墨电池产热及散热机理进行分析,得到了单体电池的发热速率,建立生热模型,采用FLUENT软件针对单体电池进行数值模拟,并将模拟结果与文献实验结果进行对比,验证了数值模型的可靠性。在自然冷却工况条件下,对单体电池在2 C、4 C和8 C倍率下的放电过程进行仿真分析,得到了单体电池最大温度随放电时间的变化规律以及放电结束时电池的最大温差,结果表明电池在8 C倍率条件下放电结束时,最大温度达到347.57 K,超过了安全运行温度;针对8块电池组成的电池模组,分别在自然冷却以及3 m/s、5 m/s、8 m/s、10 m/s强制风冷条件下进行了8 C倍率放电过程的数值模拟,结果表明当冷却风速达到10 m/s时,电池最高温度依然超过安全运行温度。为了改善电池模组的冷却效果,设计了一种由上、下两块液冷板及一系列翅片组成的均温装置;均温装置采用50%乙二醇水溶液作为冷却剂,液冷板中设置蛇形通道,以提高均温性能;分别在283.15 K、288.15K、293.15 K、298.15 K的进口温度,0.1 m/s、0.2 m/s、0.3 m/s、0.4 m/s的进口流速以及4 mm、5 mm、6 mm、7 mm管径条件下,模拟了均温装置的冷却性能。结果表明,所有工况下电池的最高温度均不超过安全运行温度,且最高温度随着冷却液进口流速的增加而降低,随着进口温度的降低而降低,随着管口直径的降低而降低。均温装置具有良好的冷却效果。运用正交试验分析三个参数对冷却效果影响的程度,结果表明进口温度＞进口速度＞管口直径。本文采用数值模拟方法,针对不同放电倍率、不同冷却方式条件下电池放电过程的温度分布进行研究,并设计了新型液冷装置,相关研究工作对于提高动力电池的冷却效果,保障电池安全具有一定的参考意义。