에너지의 저장 및 활용을 위해 리튬이온 배터리가 많이 활용되고 있으나, 연쇄 발열 반응인 열폭주는 연쇄적인 발열 현상과 폭발을 동반하여 위험 요소가 되고 있다. 이러한 위험 요소를 해결하기위해 많은 연구가 진행됐으나 사전탐지 시스템으로 현실에 적용하기 위한 연구는 많이 진행되지 않았다. 본 연구는 전기차 리튬이온 배터리의 열폭주 사전탐지 시스템 설계를 위해 수행되었다. 열폭주 원인과 특성에 관해 연구하였고, 열폭주를 사전에 진단하기 위한 매커니즘과 기존 진행된 머신러닝과 딥러닝 알고리즘에 관해 연구하였다. 현실적으로 적용하기 위한 고려사항과 시스템으로 구축하는 데 필요한 기능요소를 설계하였다. 사전탐지 매커니즘 및 기능요소 설계를 통하여 향후 시스템 구축할 때필요한 주요 기능요소 및 동작 매커니즘 구현에 활용할 수 있다.