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电动汽车(EV,Electric Vehicles)因其低排放被视为内燃机车的优秀替代品，其相关产业近年来迅速发展。锂离子电池(LIB，Lithium-ion Battery)的能量密度高、循环寿命长、无记忆效应等，因此被应用于驱动电动汽车。锂离子电池堆通常由众多单电池构成，由于电池内部的电化学反应等，电堆在运行中不可避免地产热。这些热如不能及时排出可能会造成电堆过热和温度不一致，降低电堆性能及其循环寿命，甚至引发热失控(thermal runaway)和起火爆炸。因此，应采取有效的热管理技术，以保证电动汽车动力电堆安全、高效运行。 本文针对电动汽车的锂离子电池模组（堆）的微通道液冷热管理系统，建立了电池模组和电堆热模型。基于模型，模拟了电池模组及电堆在不同工况下的热行为，探讨了提升模组内（间）温度一致性的方法。主要研究内容及结果包括以下几点: 1.建立了包含71节18650型三元(NMC)锂离子电池的电池模组的微通道液冷热模型。该模型集总处理单电池热过程、电池生热基于实测结果，模型还特别考虑了电池间导热。基于该模型，模拟研究了充放电过程中，充放电倍率、冷却液入口流速、电池间接触面积以及电池与水冷管外壁接触面积对电池模组热行为的影响。模拟结果证实了该微通道液冷方案对动力电池模组热管理的有效性，并且发现:电池间导热相对于电池与冷却液间的换热可以忽略不计;增大电池与液冷管壁的接触面积可以显著降低模组内电池的最高温度，但会使其一致性变差。 2.基于上述开发的热模型（不考虑电池间导热），对包含5664节18650型镍钴铝(NCA)锂离子电池的电堆热行为进行了数值研究。其中，该电堆分为22个模组，每个模组采用微通道液冷策略进行冷却。基于对典型模组的1C充放电实验，对电堆热模型进行验证。实验结果（电堆的最高温度和最大温差）与模拟结果吻合度较好，证实了模型的可靠性。基于该模型，探究电堆及各模组的热行为特性、优化模组间流量分配，以提升电池模组间的温度一致性;研究了电堆在不同放电倍率和流量下的热行为，结果表明:模组间最大温差的差值小于1.5℃，模组内温差过大是电堆温度不一致的主要原因;在体积流量为18L/min、放电倍率为1C时，该电堆的最高温度和最大温差可以分别控制在32℃和3℃以下。 3.基于电池模组热模型，提出了减小电池模组的热不一致性的方法:在理想情况下，模组内所有电池生热相同，若各电池被液冷系统带走热量近似相等，则模组内电池温度近似相等。为了考察所提方法，采用三种具体策略进行数值验证，即多短管策略、沿程增大电池与液冷管壁的接触面积和多子流道对向逆流。模拟结果证实了所提策略的有效性，并且发现:在5C放电和0.1m·s-1入口流速下，这三种策略分别可以将模组最大温差降至2.2℃、0.7℃和0.59℃。