磷酸铁锂材料的理论比容量为170m Ah/g,因其高安全性被广泛应用于电动汽车等领域,但由于磷酸铁锂电池低温下锂离子电导率较低,目前无法实现低温下对电动汽车中磷酸铁锂电池的安全充电（T≤0℃）。温度对大容量磷酸铁锂锂离子动力电池充放电容量影响显著,因此,对大容量磷酸铁锂电池液冷热管理系统的开发研究具有重要的科学意义和实际应用价值。本论文主要包括以下研究内容:（1）研究了15Ah磷酸铁锂圆柱电池的电化学和热性能,实验结果表明,在-5～10℃和0～20℃温度范围内,充放电容量显著增加。比较了用量热法和质量平均法得到的比热容。计算的比热容比量热值小7.5%。用量热法研究了不同C率下电池充放电过程的热行为,结果表明,1/3C充电时产生的热量为0.9 k J,比相同电流率下放电时产生的热量少。此外,在1/3C～2C、25～45℃的温度范围内,测试电池的能量效率均超过95%。另外实验结果表明,在一定温度范围内,随着温度的升高,充放电容量均显著增加。（2）研究了几种冷却材料在被动热管理系统中用于维持较低的电池表面温度和较低的表面温度梯度的有效性。结果表明,采用PCM、水或水加泡沫铝作为冷却材料,即使在当前3C的速率下,表面平均升温不超过8℃,表面最高温差不超过16℃。对于使用PCM、水和水加泡沫铝冷却的电池表面平均温度较低的情况,电池的内部温度也会保持在安全范围内。另外,通过对主、被动温控方式对比分析,结合电池内阻及产热分析,选择液冷系统,可兼顾夏季制冷和冬季加热功能,可以应用于纯电动商用车大容量动力锂电池热管理。（3）基于国轩动力15Ah电芯圆柱形磷酸铁锂电池,设计开发验证了大容量动力电池液冷系统。40℃高温冷却实验结果表明,0.75C充电最大温差为4℃,1C放电最大温差为6℃,0.5C放电最大温差为4℃,小于8℃,符合设计标准要求。-20℃低温加热过程中,电芯的温升速率为0.59℃/min,最大温差9.2℃,小于10℃,符合设计标准要求。液冷电池包内充入250k Pa压缩空气且保压150s后的泄露值,三次实验结果均<1.5m L/min,满足要求。外接管路压降在25℃进液温度,流量12L/min时的短接压降为10k Pa,流量12L/min,冷却液25℃,电池包管路压降37k Pa,小于45k Pa,满足要求。综上所述,该液冷系统设计达到了预期效果。