在纯电动汽车快速发展的背景下,动力锂离子电池作为电动汽车重要的能量来源,其高效安全稳定的运行是保障汽车性能的关键。锂离子电池在汽车行驶过程中会产生大量的热量,恶劣的散热条件使得热量积累,造成电池温度过高,降低电池的性能和寿命,严重时会造成热失控,严重影响汽车的安全行驶。因此,设计高效的散热结构对电池的安全使用非常重要。本文针对锂离子电池模组的热安全问题,在散热结构设计和优化方面展开研究,主要内容和成果如下:首先,对锂离子电池的组成结构、工作原理、生热机理和传热特性进行分析,获取电池的热物性参数和生热率,建立电池的生热模型。其次,建立电池模组的简化模型,设计了三种基于类蛛网形流道的冷却板。通过Star-ccm+软件建立模组与冷却板的有限元模型并完成CFD仿真模拟,将两种冷却介质流动方向下的六种冷却方案与传统蛇形冷却板对比分析。结果表明,CLT-Iba冷却方案的冷却板传热性能较优,电池模组的最高温度更低,温度分布更加均匀。然后,基于CLT-Iba冷却板,采用单因素分析法探究并发现冷却流道直径、冷却板厚度和冷却流道间距对电池模组的散热产生重要的影响。在此基础上,采用正交试验法对流道的结构参数进行优化,通过极差分析和方差分析发现冷却流道直径的影响最为显著。综合考虑电池模组的最高温度、温差及流道冷却介质的压降,得到最佳的结构参数组合。结果表明,优化后的冷却板传热性能较好,电池模组的最高温度和温差降低了6.8%,压降下降了37.7%,提高了电池模组的散热性能。最后,以最优结构参数组合下的类蛛网形冷却板为研究对象,探究了不同冷却介质的种类、流速和初始温度下冷却板的传热性能,对三种放电工况下的冷却板和电池模组温度分布进行了分析。结果表明,类蛛网形冷却板具备可靠稳定的传热性能,在不同介质因素下的冷却板温度均匀性较高,尤其在电池高放电倍率下,电池模组的温升和温度均匀性都处在较优的水平。在此基础上,通过响应面法获取冷却板在不同因素参数组合下的最优传热性能,这为电池模组的散热提供了参考。研究发现,类蛛网形流道冷却板的传热性能优异,提升了电池模组的温度分布均匀性,这将对动力锂离子电池在热管理中的散热结构设计和优化方面提供新的思路。