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锂离子电池尤其是高镍三元锂离子电池,因具有优异的综合性能,已经成为电动汽车能量源的最优选择。然而,由锂离子电池热失控引发的电动汽车安全事故频繁发生,严重阻碍了锂离子电池在电动汽车领域的商业化发展。因此,针对锂离子电池热安全性开展研究具有重要意义。本文以某电池厂商提供的高镍三元材料的车用锂离子电池（NCM811）作为研究对象,采用高温热失控试验与仿真模拟相结合的方法,研究了锂离子电池在不同工况（SOC=0、25%、50%、75%和100%）下发生高温热失控时所表现出的热特性,开展工作如下:首先,分析了锂离子电池的结构组成、工作原理和正常工作状态下的生热机理与传热机制,同时对锂离子电池热失控的发生机理、产生原因和主要副反应类型等进行了系统研究。然后,利用绝热加速量热仪（ARC）的加热-等待-搜索（Heat-Wait-Seek）模式,对五组工况（SOC=0、25%、50%、75%和100%）下锂离子电池发生高温热失控时的热特性参数开展研究。试验结果表明:（1）锂离子电池发生高温热失控时的自产热起始温度受电池SOC值的影响较小,主要受SEI膜分解的作用;（2）热失控触发温度随着电池SOC值的增加呈现出降低的趋势,且当温度持续高于161℃时,电池就存在发生热失控的风险;（3）热失控过程中电压线掉落和安全阀破坏的温度均随着电池SOC的增加而降低;（4）锂离子电池SOC值越高,热失控过程中达到的最高温度越高,最高温升速率越大,热失控后电池的破坏程度越剧烈。最后,利用COMSOL Multiphysics软件建立了锂离子电池高温热失控模型,模拟了四组工况（SOC=25%、50%、75%和100%）下锂离子电池高温热失控过程。仿真结果表明:（1）锂离子电池高温热失控模拟过程中的温度变化曲线与试验变化曲线具有一致性,最高温度的最大模拟误差仅为6.9%,在合理范围之内,验证了所建模型的准确性;（2）高温热失控模拟过程中,电池内部副反应的发生时间随着电池SOC值的增加而提早,与试验过程中热失控触发温度随着电池SOC值的增加而下降具有相同规律;（3）电池高温热失控模拟过程中的最低产热量为5E7W·m-3,且电池的产热量随着SOC值的增加而升高,与试验过程中热失控破坏程度随着电池SOC值的增加而剧烈具有相同的变化趋势。（4）在锂离子电池热失控初期,电池内部的温度会缓慢增加,但当电池内部副反应开始产热后,电池温度会急剧升高,最终触发热失控,且电池内部正极材料与电解液反应产热远高于其它副反应产热,正极材料与电解液反应产热是热失控过程中的主要热源。