动力电池热失控及其扩散引发的电动汽车火灾事故严重威胁乘员的生命安全,寻求有效的方法应对热失控危害是目前动力电池包乃至电动汽车开发的关键问题。针对目前广泛应用的均布模组式动力电池包,开展其热失控演化及防护结构研究,深入认识热失控演化过程和设计高效的热失控防护结构,对于提高电动汽车的使用安全性具有参考意义和实用价值。论文从动力电池“单体-模组-整包”的结构特点与热失控机理出发,结合电动汽车火灾事故真实案例,剖析了均布模组式动力电池包电池单体热失控及其扩散到整个电池包的过程;重点研究均布模组式动力电池包热失控扩散的模式,将热失控扩散的模式划分为模组内热失控扩散和模组间热失控扩散。开展不同荷电状态电池单体热失控试验,获得了不同荷电状态电池单体热失控行为特性与规律;根据电池单体热失控温度变化特点,将电池单体热失控过程划分为四个不同阶段;对不同荷电状态电池单体热失控关键参数如热失控触发时刻、触发温度、最高温度、温升速率和质量损失率与荷电状态进行了线性拟合和相关性分析,获得其拟合方程和相关性分析结果。设计并进行均布模组热失控扩散试验,构建了模组内和模组间热失控扩散行为分析框架,验证了均布模组式动力电池包热失控扩散的典型模式;重点分析了均布模组热失控扩散行为特性、热失控触发条件和热失控扩散热流传递规律,最后讨论并总结了均布模组式动力电池包热失控扩散防护对策。构建均布模组热失控扩散模型并进行了验证,探索不同环境温度和模组距离对均布模组热失控扩散的影响规律;提出了一种模组热失控防护结构,分析其防护性能,并对防护性能进行了多目标优化:对模组热失控防护结构的结构参数进行试验设计,获得了不同结构参数对防护性能的影响规律;构建了模组热失控防护结构的结构参数与防护性能的代理模型;基于代理模型,结合NSGA-Ⅱ遗传算法对防护性能进行多目标优化,获得最终的设计方案。