在当前世界的能源与环境压力不断加剧的形势下,传统内燃机汽车正面临着前所未有的压力,混合动力、纯电动汽车逐渐走向世界的舞台。如今,电动汽车已经成为各大汽车企业、高校、研究所的重点研究对象,而作为其动力核心部分的电池更是极具研究价值。随着研究的不断深入,铅酸电池、镍氢电池等逐渐被淘汰,而太阳能电池、铝电池等技术还远不够成熟,锂离子电池则以其容量密度大、循环寿命长等优势,当仁不让地成为了当今车用动力电池的最佳选择。然而,由于锂电池容易发生热安全事故,对其热安全性能的研究和控制显得尤其关键。本文首先对三种容量相同(35A-h)正极材料不同(分别为锰酸锂、三元材料、锰酸锂三元混合材料)的锂电池进行基本的性能测试,从而获得电池的充放电曲线及温度曲线,并通过数据处理获得电池的内阻、开路电压等性能参数随电池SOC变化的曲线。随后对这三类电池分别进行炉箱试验、短路试验、针刺试验、过充电试验等电池安全试验,并由热电偶获取试验过程中电池表面各点的温度随时间变化的数据。本文随后用COMSOL软件建立了一个锂电池三维热物理模型,并通过仿真对比验证了模型的可靠性与准确性。然后再用模型对三种锂电池进行了炉箱试验、短路试验和针刺试验的仿真计算,对比了三种锂电池在三种极端工况试验下的安全性能。通过仿真温度曲线的对比与温度场分布情况的分析,本文认为在炉箱试验工况下三类电池的热表现基本相同;在短路试验工况下锰酸锂电池温度最高,三元材料电池温度最低,但其差异并不大;在针刺试验工况下,三元材料电池的最高温度达到了1600K以上,而锰酸锂电池则几乎没有温升。本文同时对140℃、150℃与160℃下的炉箱试验进行了仿真计算,通过电池温度曲线的对比与对副反应进行程度的分析,可以得知锂电池在150℃左右是副反应爆发的临界温度,因此在电池的使用中应当严格控制。本文还对锂电池极耳的布置方式进行了研究,通过对电池在炉箱与短路试验下的仿真,可以对不同的布置方式进行比较。研究表明,当极耳相对布置在电池两条窄边上时最有利于电池散热与降温。