考虑到空间利用率和电池组热管理系统的特点，方形锂离子电池成为车用动力电池的主流选择之一。本文针对一款层叠式方形双极耳式锂离子电池，通过测量裸电芯被外热源加热后的时域温度响应，建立反映实验过程的传热模型，调整传热模型中的参数以使模拟结果与实验结果的差异最小，确定了比热容、导热系数等多个热参数，测量结果显示，方形锂离子电池的裸电芯具有明显的导热各向异性。利用热参数估算结果，建立了该款电池的多维热电耦合模型，其中针对电池的双极耳结构建立了电极平面内的二维电模型，考虑与裸电芯和硬壳间PC塑料层相关的热阻作用，构建了完整电池的三维热模型；电池内部和表面的多点温度测量结果验证了模型的准确性。本文为方形电池的热参数测量提供了一种新的方法，该款电池的电学和热学构型模拟思路也可供借鉴。