鋰離子電池的安全性是咱們需求優先考慮的問題，特別是在乘用車等關系到咱們生命財產安全的領域，安全更是重中之重。為了保證鋰離子電池的安全性，人們設計了多種安全性測驗保證鋰離子電池在亂用的情況下的安全性，因而如何經過電池結構設計保證鋰離子電池可以經過安全性測驗，然后保證在使用中的安全性，就是需求咱們考慮的問題。
針對鋰離子電池在實際使用中或許遇到安全風險，咱們設計了揉捏、針刺、短路、過充和過放、高低溫等安全性測驗。在很多的安全性測驗中，模擬鋰離子電池發生內短路和外短路的揉捏、針刺和外短路測驗是最為慣例，也是最難經過的安全性測驗。究其原因，主要還是因為這兩種安全性測驗中瞬時電流過大，因為歐姆阻抗等要素使得鋰離子電池內部段時間內發生很多的熱量，遭到鋰離子電池結構的約束，這些熱量無法快速分散到電池外部，導致鋰離子電池溫度過高，然后引發活性物質和電解液的分解燃燒，導致熱失控。
以電動汽車上常見的方形電池為例，因為結構設計的原因，在電池各個部分發生的熱量分散的速度是不一樣的，因而會在電池的平面方向和厚度方向上發生明顯的溫度梯度，特別是在大電流時，因為電池內部，特別是電芯中心位置發生的熱量無法很好的分散出去，因而電芯內部的溫度會急劇的升高，然后引發安全性問題。
在揉捏測驗中，跟著電池變形程度的添加，正負極集流體會首先被撕裂，并沿著45度失效線發生滑移，活性物質也會進入到45度失效線內，跟著隔閡變形程度的不斷添加，隔閡終究達到失效點，引起正負極短路的發生，揉捏形成的正負極短路主要是以點狀短路為主，因而會在短路點發生非常大的電流，熱量會集開釋，引起短路點的溫度急劇上升，因而很容易引發熱失控。
針刺試驗也是用于模擬鋰離子電池內短路的一種方法，其基本原理是使用一根金屬針，以一定的速度緩慢的刺進到鋰離子電池的內部，然后引起鋰離子電池內部短路，此刻整個鋰離子電池的電量都在經過短路點進行開釋，相關研討顯現在內短路發生時，最多會有70%左右的能量在60s內經過短路點開釋，這部分熱量終究都轉換為熱能，因為生成的熱量無法及時的分散，然后使的短路點瞬間的溫度可達到1000 ℃以上，然后引發熱失控。
相比于上述的揉捏和針刺試驗，外短路測驗則顯得先對比較溫和。外短路測驗是將鋰離子電池銜接一個定值電阻上，鋰離子電池的電量經過電阻進行開釋。依據定值電阻的巨細可以操控短路電流的巨細，從數十安到數百安，乃至是數千安，因為大電流會在鋰離子電池內短時間內積累很多的熱量，或許會引發鋰離子電池熱失控。
能否經過短路測驗主要遭到短路電流巨細的影響，短路電流越大，則鋰離子電池熱量發生的速度也就越快，而鋰離子電池熱量分散速度不會有太大的改變，因而也就意味著在鋰離子電池內部積累更多的熱量，溫度上升更多，或許導致隔閡縮短，正負極短路等嚴峻的問題，繼而引起鋰離子電池熱失控。
影響鋰離子電池短路電流的要素主要是短路電阻的阻值，其次還遭到鋰離子電池內阻和荷電狀況等要素的影響，荷蘭的Akos Kriston等人經過對多種鋰離子電池進行研討后發現，在鋰離子電池短路的過程中，電流改變主要分為一下幾個部分，區域1電池的放電電流可達274C，這一部分主要由鋰離子電池的雙電層和分散層放電驅動，在區域2中，鋰離子電池的放電倍率可達50-60C，這一部分電流的主要約束要素為物質分散，因為熱量的積累，在此區域內或許發生電池的熱失控。在區域3中，跟著驅動力的下降，電池的放電電流也在逐漸下降【6】。
Akos Kriston的研討發現，影響短路測驗成果的主要要素是短路電阻阻值和鋰離子電池的內阻的份額，這乃至要比鋰離子電池內阻和電池的荷電狀況對試驗成果的影響還要大。可以看到，短路電阻的阻值與鋰離子電池越挨近，鋰離子電池就越容易發生熱失控，只有當短路電阻的阻值是鋰離子電池內阻的9-12倍以上時，鋰離子電池才能經過短路安全測驗。其實這也不難理解，在短路放電的過程中，熱量主要由外電路的短路電阻和電池內阻發生，依據焦耳熱的公式P=I2R，在電流相同的情況下，發熱功率與電阻程正比，在電池能量一定的情況下，阻值大的部分天然也就會發生更多的熱量。
從上述剖析中不難看出，影響鋰離子電池安全測驗成果的要素從本質上來講主要是產熱速率和散熱速率，經過安全維護設計等手法，下降安全測驗過程中的產熱速率，或許在必要情況下，切段電流，阻撓繼續產熱都可以有用的防止鋰離子電池發生熱失控。其次是進步鋰離子電池的散熱速率，經過鋰離子電池結構設計，進步散熱速率，可以有用的防止鋰離子電池溫度過高，特別是在電池組級別上，需求配備相應的散熱手法，在部分鋰離子電池發生熱失控時，可以快速散熱保證不引起連鎖反應。
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