全球能源危机和日益严峻的绿色环保意识是汽车工业面临的主要挑战。人类对化石燃料的依赖在不断减弱,因此,发展新型能源迫在眉睫。NCM三元锂离子电池是目前市面上主流的动力电池,然而,限制电动汽车发展的主要因素之一就是其安全性能。本文以Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2/Graphite三元动力电池为研究对象,在Comsol Multiphysics软件中建立三维电化学-热耦合模型,分析研究其在工作条件下的相关电化学特性和热特性。主要工作内容及研究成果如下:（1）基于电荷守恒、能量守恒和物质守建立三维电化学-热耦合模型,并对模型进行网格独立性和可靠性验证。证明该模型具有良好的可靠性,可以用来进行电池的电化学特性和热特性分析。（2）通过建立三维电化学模型探究影响电池性能的相关参数,包括固相颗粒半径、电极厚度。同时探究电池在工作状态中电解液浓度分布、固相锂离子浓度分布、局部工作电流部分、集流体电势分布对电池性能的影响。结果发现:电池在充放电过程中电化学反应是不均匀的,这种不均匀性会影响电池产热;随着充放电倍率的增大,不均匀性增大;电池在放电时可循环Li+利用率大于电池充电;固体颗粒半径、电极厚度均对电化学性能产生影响。（3）通过建立三维电化学-热耦合模型可以更加准确、具体、清晰的得到电池在充放电过程中温度变化情况,探究电池在充放电过程中的温度分布及产热机理。结果表明:电池充放电过程中,最大温度由正极极耳慢慢传递至电池中心,末期,电池中心处温度最大,电池底部和顶端温度较低,电池表面温度表现为以电池中心温度为最大值,向四周扩散,形成温度梯度。低倍率时,可逆热起主导地位,高倍率时,欧姆热起主导地位;随着换热系数的增大,虽然电池表面温度变化趋于一致,但是电池表面温度逐渐降低,温差逐渐减小。