动力电池为纯电动汽车提供动力，其优劣直接决定了整车的性能。锂离子电池因其在能量密度和循环寿命上的优势，是新能源汽车，尤其是纯电动汽车的理想动力源。电池寿命和工作性能对温度较敏感，其中最高温度和温度一致性是影响电池寿命和工作性能的最重要的两个因素。本文以某公司生产的三元锂离子电池为基础，采用理论分析和数值模拟结合的方法从热的角度进行电池单体、模组以及电池包等方面研究和设计。主要研究内容如下：
　　(1)介绍了锂离子电池的结构形式、生热和传热原理，通过Bernardi生热模型计算出电池单体的生热速率，使用STAR-CCM+软件分析计算了电池单体在不同放电倍率、不同环境温度、不同对流换热系数以及不同初始电池温度下的温升特性。
　　(2)在传热学及计算流体力学理论基础上，建立了电池模组冷却动态传热特性分析计算模型，选择了三种冷却板结构，对三种冷却板进行了仿真对比以选择散热性能较优的冷却板。
　　(3)对选定的冷却板进行正交试验设计，分别选定了冷却液入口流速、冷却液温度、管道的回转次数以及管道宽度为试验设计因素，构建了4因素4水平的正交试验表，通过STAR-CCM+软件计算并分析了各参数对于电池模组冷却性能的影响。
　　(4)使用粒子群多目标优化算法，以冷却液入口流速和温度为变量，针对电池模组的最高温度、温差和冷却系统功耗进行了多目标优化，优化后的模型在散热性能和功耗之间有更加均衡的表现。
　　(5)建立电池包冷却结构模型，在STAR-CCM+软件中仿真3C放电倍率下的电池包温升特性。在CRUISE软件中搭建整车模型并仿真FTP75循环工况以获得该工况下的整车动态电流，对电池包液冷系统进行实际工况下的瞬态仿真。设计了电池包冷却系统控制策略，当电池包温度较低的情况下关闭冷却系统，当电池包温度升高时，打开散热器支路，冷却液通过散热器冷却，当电池包温度较高时，散热器散热能力不足，关闭散热器开启制冷单元支路，冷却液通过制冷单元冷却。