新能源汽车作为我国“十三五”规划和“中国制造2025”中大力培育和发展的战略性新兴产业之一,其核心部件“三电”系统之一的锂离子动力电池的安全性问题受到社会各界的广泛关注。由于国家政策的转变和引导,预计2020年之后动力电池的比能量将达到300Wh/kg,随之而来对电池的安全性能提出了前所未有的考验。在锂离子电池的这些安全要求中,热失控和扩散的问题尤为突出。由于锂离子电池,特别是三元锂电池,自身失控的复杂特性和不同电池包的各异的结构设计,使得在当下阶段的研究中进展缓慢并通常局限在单体热失控的建模研究,而对热失控扩散的问题涉及较少。此外,在电池包的针刺触发的热失控试验当中,往往存在可重复性较差的问题,难以得到重复和有表征性的试验数据,也制约了对机制的研究和预测预警的进行。对电池热失控扩散机制和预警的研究,既是主机厂家的必然攻克的症结所在,也是国内电动汽车储能装置相关标准研究和制定中至关重要的问题。据此,本文提供了一种在当前具体机制和理论研究尚不充分的情况下对电池系统进行热失控和扩散路径评估和预警的方法。具体开展的工作如下:1.对电池系统热失控扩散进行事故树分析。通过事故树定性和定量研究,分析各触发因素的结构重要性,给出了改善热扩散的方向性建议,确定了对精确防控和预警较为关键的研究内容。2.对触发热失控的试验方法进行了分析和选型。3.提出了电池包内部热失控扩散模型,并对其进行了仿真研究。为了得到电池内部热传递仿真的加载数据,设计进行了锂离子电池模组针刺热失控试验。通过瞬态热仿真,分析了该模型中的热场流向和热失控传递次序,为电池包热失控试验打下基础,同时验证了隔层对于阻隔热扩散、抑制热失控链式反应的积极作用。4.基于上述研究,对电池包进行了多次针刺热失控试验和数据处理。在多次试验中,存在测得的数据随机性较大的问题,随后基于统计学原理推导了一种不确定性计算方法,最终估算出该电池系统的热扩散时间期望和置信区间,并通过试验进行了验证。该热扩散传递时间对预警有着重要意义。