能源短缺和环境污染问题促进了电动汽车行业的研究和发展。锂离子电池以其循环性能好、能量密度高和环境友好等优点而被广泛的地应用在电动汽车领域成为主要的动力来源。为了进一步提高锂离子电池的能量密度,提高电动汽车的续航里程,以硅碳复合物作为锂离子电池的负极材料已经成为了研究的热点。本论文针对一款以NMC/硅碳复合物材料体系的3Ah软包锂离子动力电池为研究对象,进行温度倍率性能、循环性能、产热特性与安全性实验研究。实验中以NMC/石墨体系的3Ah软包锂离子动力电池为对比样品,研究硅碳符合负极材料应用到锂离子动力电池中所展现的优势和不足。在高温和低温的环境条件下,硅碳材料锂离子动力电池的充电容量和放电容量都有所降低。硅碳材料锂离子动力电池在不同温度条件下的放电容量随着电流倍率的增大而减少,而且高温和低温环境条件下电池的倍率放电性能都有所降低。电池的充放电直流内阻都随着温度的升高而降低,电池在高温、低温环境下储存与充放电运行会使充放电容量衰减。通过对石墨材料锂离子动力电池的温度倍率性能实验对比发现,硅碳电池的充放电容量在高低温环境条件下容量保持率更低,且硅碳电池的放电倍率升高时放电容量降低程度也比较大。硅碳材料锂离子动力电池在循环过程中,电池的0.1s充放电直流内阻(包括欧姆内阻和脉冲充放电瞬间的极化内阻)和极化内阻整体呈上升的趋势。利用EIS对硅碳材料锂离子动力电池的欧姆内阻与电荷转移内阻的分析发现,电池的欧姆内阻和电荷转移内阻在循环过程中也在逐渐升高。实验对不同SOC与不同SOH的硅碳材料锂离子动力电池进行了热失控实验。硅碳材料锂离子动力电池自产热温度、热失控温度随着SOC的降低而升高,电池的荷电状态越高安全风险越大。而不同SOH的电池的热失控反应的自产热温度和热失控温度随着电池容量衰减没有展现出明显的规律。在老化过程中,硅碳材料锂离子动力电池在放电过程中产热功率逐渐升高。电池在低电流倍率放电条件下的产热功率变化主要受到电池欧姆内阻的影响,电池在高电流倍率放电时的产热功率的变化受到极化内阻的影响也较大。同时通过对石墨材料锂离子动力电池的产热特性实验发现,硅碳材料锂离子动力电池在不同倍率条件下的放电过程中的温升与产热功率都很高。通过对不同老化程度的硅碳负极材料利用XRD、SEM、DSC进行材料晶型、形貌、热稳定性进行表征发现,在电池容量衰减过程中,硅碳负极材料的晶型状态没有发生变化,材料表面SEI膜逐渐加厚,热稳定性也在降低。