随着新能源汽车的快速发展,三元锂电池因其自身能量密度高且综合性能好,已成为电动乘用车的主要动力源。然而,由于三元锂电池内部材料的特殊性,相比于其它锂电池,更易于引发电池热失控现象,从而成为限制其进一步发展应用于各类汽车的重要因素之一。本文针对三元锂电池内部结构组成、充放电原理以及生热机理和传热特性进行简析,且主要对三元锂电池的热失控理论进行详细分析研究,归纳三元锂电池热失控概念、诱因、触发机理、副反应以及热失控特征。以国产某款搭载三元锂电池为动力的纯电动汽车动力电池箱为研究对象,以温度、火焰、气体、烟雾以及电池箱体内部气压等三元锂电池热失控特征参数,完成了三元锂电池热失控安全监测系统控制方案和控制策略,并且针对三元锂电池特有的热失控特征参数进行安全监测系统硬件选型。针对三元锂电池热失控着火特性,对主动灭火装置进行分析研究,选取细水雾灭火剂为灭火介质,且为尽量不改变电池箱结构选择瓶组式细水雾灭火系统,设计了灭火装置喷嘴部分在电池箱体内的布置方案,利用Pyrosim仿真软件建立电池箱细水雾灭火系统模型,模拟当火源在电池箱中部、左上角附近以及右下角附近时,细水雾灭火系统动态灭火过程,仿真结果表明无论火源在哪个位置,电池箱最高温度变化趋势一致(即温度急剧下降),此布置方案灭火效果良好。本文搭建了三元锂电池热失控安全监测系统模拟试验装置,在Keil u Vision5 IDE程序开发平台上进行了安全监测系统模拟试验装置的软件设计,设计了模拟试验装置各模块的硬件电路设计,并根据三元锂电池热失控特征参数控制策略,设计并完成了温度、气体、火焰、电池箱体内部气压、烟雾模拟监测试验。试验结果表明,各控制参数监测效果良好,执行机构响应及时,且都符合所设计的热失控安全监测系统控制策略逻辑,监测系统模拟装置具有可行性,能够完成安全监测系统模拟装置的安全防控功能。