环境污染问题和能源短缺危机推动了战略性新兴产业新能源汽车的发展。作为新能源汽车关键核心的动力电池,其性能直接影响着汽车的续航里程和安全性,是当前研究的热点。温度是影响电池性能和寿命的主要因素之一,导致电池热失控的主要原因是工况下温度急剧上升。锂离子动力电池是目前最有潜力的电动汽车动力电池,本文以18650磷酸铁锂电池为对象,对电池单体和模组进行了温度特性研究。采用试验测试和仿真分析相结合的方法验证了单体电池热模型的准确性,并对电池组进行了风冷散热的仿真分析,在工况下控制电池最高温度和温差在合理范围内。首先根据锂离子电池的生热机理剖析电池生热的组成部分,把极化反应热简化为极化内阻产生的焦耳热,建立电池工况下的生热量计算模型。根据锂离子电池的传热机理剖析三种热量传递方式,建立圆柱形电池热传递方程,并求得构建单体电池热模型所必须的热物性参数。布置单体电池测试试验平台,在25℃恒定温度下设计单体电池在不同倍率放电时的温度测试,获得温升特性曲线。在0℃、25℃、40℃三种不同的环境温度下,基于混合脉冲功率特性阶跃法的原理,对单体电池的直流内阻进行测试,得到在一定倍率下的放电R-SOC曲线,确定单体电池直流内阻模型以及生热速率计算方法。基于一定的建模假设,根据计算模型和热物性参数,采用有限元软件ANSYS构建单体电池三维热模型并进行温度场模拟。将仿真结果与恒倍率放电试验传感器测得的温度值进行比较,最大温差小于0.3℃,验证了所建热模型的准确性。基于单体电池热效应模型,建立电池组三维几何模型和热效应仿真模型。在1C放电倍率下对电池组完全放电达到稳态时的热状态进行了仿真分析。在自然冷却状态下,存在局部温度过高的热失控问题。于是采取强制空气冷却,依次提高进风速度降低温度。最后优化设计了一种电池组交替进风散热结构控制冷却空气的流向,在完全放电时间下控制交替时间的长短与次数,降低电池组热量积聚区域温度,改善电池组风冷散热的均匀性。