动力电池单体热失控及其传播不仅导致电池包的故障甚至引发电动汽车火灾事故,严重威胁乘员生命及财产安全,已经成为科研和产品开发过程中的痛点。本文在深度调查和剖析新能源汽车动力电池热失控事故的基础上,结合科技计划项目,开展了电动汽车电池单体、模组和电池包热失控和热失控阻隔的基本原理、方法、结构影响参数等相关研究。研究目标是获得热失控及其传播规律,探讨发生单体热失控后的阻隔措施,争取火灾救援时间,降低火灾伤害。研究工作有助于改善和提高电动汽车的设计安全性。论文进行了电池组热失控传播机理研究。剖析了一起真实的电动汽车电池包热失控燃烧事故,还原了电池热失控传播至整车起火的发展过程;进行了12Ah方形锂电池单体热失控试验和电池组热失控传播试验,重点分析了热失控过程中的试验现象、电池温度变化、电池电压变化以及电池周围环境温度变化,得到了单体热失控传播至模组热失控的演变过程和行为规律。进行了电池组热失控传播模型构建与验证。基于电池结构特点和热失控副反应产热机理搭建了电池单体热失控模型,结合单体热失控模型和传热原理搭建了电池组热失控传播模型,通过与热失控传播试验结果对比验证了模型可靠性;综合试验与仿真结果讨论了热失控传播抑制对策。设计了热失控传播阻隔方案并开展了相关试验。提出了电池之间进行隔热、散热、先散热后隔热共三种热失控传播阻隔方案,分别在单体间放置气凝胶板、铝板、气凝胶板-铝板-气凝胶板复合结构进行热失控传播试验,重点分析了试验现象、电池温度和电压变化、周围环境温度变化,得到了电池之间隔热能显著降低热失控传播速度、电池之间散热能显著降低热失控剧烈程度、电池之间先散热后隔热能阻断热失控传播的结论。基于热失控传播模型进行了热失控传播阻隔的影响因素分析。改变了热失控传播模型中的周围环境温度,得到周围环境温度对热失控传播的影响;构建并验证了两种热失控传播阻隔模型,改变阻隔模型中的隔热板厚度、隔热板材料和先散热后隔热结构中的厚度组合等参数,得到各参数变化对热失控传播阻隔效果的影响规律;通过实例获得了由铝板-气凝胶板-铝板组成的阻隔结构的优选参数。