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锂离子电池由于其质量较轻,能量密度大,没有记忆效应等优良品质广泛被运用于电动工具、数码产品、航空航天、国防军事等领域。锂离子电池虽然应用广泛,但是存在安全隐患,最主要的问题就是电池热失控传播引发的燃烧和爆炸。锂离子电池使用过程中需要对其热失控进行有效控制,从而遏制电池火灾爆炸事故的发生。因此,寻求充放电过程中锂离子电池组热失控传播特性及规律非常必要。本文以高能量密度的18650型三元锂离子电池作为研究对象,采用锥形量热仪（CONE）、电池测试系统（BTS）、COMSOL等先进的实验及仿真手段,研究了三元锂离子电池的火灾危险性、充放电过程中的产热及散热特性以及三元锂离子电池组充放电过程中热失控传播特性。本文的主要研究工作概括如下:（1）分析了三元锂离子电池在不同荷电状态和辐射热条件下的火灾危险性。采用锥形量热仪测量并分析了0%、25%、50%、75%、100%SOC（荷电状态）以及25kW/m2、35kW/m2、50kW/m2辐射热条件下18650型三元锂离子电池的热释放参数、烟参数、毒性参数和质量损失参数。构建了锂离子电池火灾危险性综合评估指标体系,计算了3种电池在35kW/m2辐射热以及品牌1电池在25kW/m2条件下的火灾危险指数。（2）研究了三元锂离子电池在充放电过程中的产热及散热特性。通过分别测试Li[Ni8Co1Mn1]O2/Li和Graphite/Li CR2025型半电池熵变系数,分析了NCM811/C锂离子电池在不同SOC条件下的熵热特性,在此基础之上,建立了NCM811/C锂离子电池一维电化学--三维热模型,分析了NCM811/C锂离子电池反应热、极化热和欧姆热在不同充放电倍率下的放热规律。（3）研究了三元锂离子电池充放电过程中热失控影响因素。以NCM811/C锂离子电池为研究对象,通过使用自行搭建的锂离子电池热失控测试平台,设计并完成了锂离子电池受到300W加热器加热条件下电池单体1C和2C充放电到50%SOC条件下和不带电条件下0%、25%、50%、75%和100%SOC热失控反应实验,揭示了高镍三元锂离子电池充放电过程中受到加热情况下的热失控特性。（4）研究了三元锂离子电池组在充放电过程中的热失控传播特性。以NCM811/C锂离子电池为研究对象,建立了三元锂离子电池组热模型,分析了电池组在充放电过程中的产热及传热特性;利用自行搭建的实验平台完成了NCM811/C锂离子电池组在受到加热器加热而引发整个电池组热失控的实验,建立了三维锂离子电池热失控传播模型并与实验结果进行了验证,并将模型推广到了3×3并联条件下不同倍率条件下热失控传播模型,分析了在0.2C、0.5C、1C、2C、5C和8C充电条件下NCM811/C锂离子电池组热失控传播特性、5C充电条件下在热失控触发温度分别为150℃、200℃、260℃和300℃条件下电池组热失控传播特性以及5C充电条件下在电池间隔分别为1mm、2mm、3mm和4mm条件下电池组热失控传播特性。本研究对于锂离子电池在使用过程中防止热失控以及热失控传播,进而保障锂离子电池安全运行有指导意义。