随着锂离子电池在电动汽车上的推广应用,重量轻、高续航的车辆需求推动了动力锂离子电池能量密度和尺寸的增加。大幅面高比能软包锂离子电池及其装配而成的电池包因具有能量密度高的优点受到市场青睐。然而,此类电池热失控引起的相关安全问题仍是制约发展的最大阻碍。当前国内外研究多集中于小容量圆柱型或方型电池,采用的研究方法能否适用于大幅面高比能软包电池还需进一步研究;且高比能的高镍电池（LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2正极）的研究多处于材料级别,对电池级别甚至电池组级别的研究甚少。因此,本论文旨在从本质上认识大幅面软包811三元锂电池的热失控行为及特性,拟通过实验研究,结合理论分析和数值计算,研究单电芯热失控行为与产热产气特性、单电芯燃烧行为与热失控扩散机理和多电芯热失控扩散行为特性。本论文的主要研究工作和结论如下:（1）单电芯热失控行为与产热产气特性研究。为探究大幅面软包811三元锂电芯的热失控行为,采用绝热加速量热仪（EV+ARC）和全组分分析法研究其产热、产气特性。发现热失控过程中大幅面电芯表面温度存在显著非均匀特征,常用的集总参数法不适用于表征本款大幅面软包81 1三元电池热失控剧烈温升后的产热特性,为此,建立了基于分布参数法的大幅面软包电池表面温度分布表征方法,更合理地计算了电芯的反应热,发现热失控过程的剧烈产热量约占总产热量的88%。获得了 0%,50%和100%荷电状态（SOC）的电芯产排气特性,发现随着电池SOC的增加,电池的产气成分变得更加复杂,标志物浓度更高,电芯的产气量和产热量也相应增加;揭示了电芯的热失控产气机理,认为负极嵌锂量增加使更多的产气反应可以更彻底地发生。给出了基于质量损失、基于温压变化和基于气体浓度的三种排气速率预测方法,并提出了相应的适用条件。（2）单电芯燃烧行为与热失控扩散机理研究。基于氧耗法和分布参数法研究了大幅面软包81 1三元锂电芯热失控后的燃烧行为和表面温度分布规律。通过测量满电阴极产氧量修正了基于氧耗法测量的电池燃烧热释放速率（HRR）,发现电池自产氧对应的热释放量约占总放热量的5%。探明了 SOC和辐射热通量对大幅面软包811三元锂电芯燃烧行为的影响,发现100%SOC和0%SOC电池表现出两种不同的燃烧行为,电芯的点燃时间随辐射热通量的增大而减小,但辐射热通量对100%SOC电池的总燃烧时间、HRR和总热释放量（THR）影响不大,电芯自产热足以支撑自身热失控扩散和射流燃烧。建立了电芯点燃时间与辐射热通量的关系模型和稳定燃烧火焰的中心线温度分布规律描述模型。发现了电芯幅面方向的热失控扩散现象,揭示了大幅面软包811三元锂电芯内的热失控扩散机理,认为热失控产生的热可燃气体、热失控电芯的射流火与达到反应活化温度的组分材料相互作用,为电芯内热失控扩散提供综合的热-力-化作用。（3）多电芯热失控扩散行为特性研究。采用分布参数法研究了加热触发方式下多个大幅面软包811三元锂电池间热失控扩散过程中电芯界面温度变化规律,分析了热失控在芯间的扩散过程。发现了电芯间传导热是触发相邻电芯热失控的主控因素,而喷射火焰的辐射热和对流热均比传导热低一个量级。探明了不同热物理性质的隔热材料对多电芯间热失控扩散的影响规律和机制,认为热扩散系数是隔热材料影响热失控扩散行为的关键,应作为隔热材料筛选的关键参数。