鋰電池是一種以鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料，使用非水電解質(zhì)溶液的一次電池，與可充電電池鋰離子電池跟鋰離子聚合物電池是不一樣的。鋰電池的發(fā)明者是愛迪生。由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長(zhǎng)期沒有得到應(yīng)用。隨著二十世紀(jì)末微電子技術(shù)的發(fā)展，小型化的設(shè)備日益增多，對(duì)電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。

　　鋰電池（Lithiumbattery）是指電化學(xué)體系中含有鋰（包括金屬鋰、鋰合金和鋰離子、鋰聚合物）的電池。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰金屬電池通常是不可充電的，且內(nèi)含金屬態(tài)的鋰。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。

　　鋰金屬電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池使用以下反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2，該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，放電。

　　正極反應(yīng)：放電時(shí)鋰離子嵌入，充電時(shí)鋰離子脫嵌。充電時(shí)：LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放電時(shí)：Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4

　　負(fù)極

　　負(fù)極材料：多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。負(fù)極反應(yīng)：放電時(shí)鋰離子脫插，充電時(shí)鋰離子插入。充電時(shí)：xLi++xe-+6C→LixC6放電時(shí)：LixC6→xLi++xe-+6C

　　鈷酸鋰系

　　正極上發(fā)生的反應(yīng)為

　　LiCoO2=充電=Li1-xCoO2+XLi++Xe-

　　Li1-xCoO2+XLi++Xe-=放電=LiCoO2

　　負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為

　　6C+XLi++Xe-=充電=LixC6

　　LixC6=放電=6C+XLi++Xe-

　　最早得以應(yīng)用于心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低，放電電壓平緩。使得起植入人體的搏器能夠長(zhǎng)期運(yùn)作而不用重新充電。鋰電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓，更適合作集成電路電源。二氧化錳電池，就廣泛用于計(jì)算器，數(shù)位相機(jī)、手表中。

　　為了開發(fā)出性能更優(yōu)異的品種，人們對(duì)各種材料進(jìn)行了研究。從而制造出前所未有的產(chǎn)品。比如，鋰二氧化硫電池和鋰亞硫酰氯電池就非常有特點(diǎn)。它們的正極活性物質(zhì)同時(shí)也是電解液的溶劑。這種結(jié)構(gòu)只有在非水溶液的電化學(xué)體系才會(huì)出現(xiàn)。所以，鋰電池的研究，也促進(jìn)了非水體系電化學(xué)理論的發(fā)展。除了使用各種非水溶劑外，人們還進(jìn)行了聚合物薄膜電池的研究。

　　1992年Sony成功開發(fā)鋰離子電池。它的實(shí)用化，使人們的行動(dòng)電話、筆記本、計(jì)算器等攜帶型電子設(shè)備重量和體積大大減小。使用時(shí)間大大延長(zhǎng)。由于鋰離子電池中不含有重金屬鎘，與鎳鎘電池相比，大大減少了對(duì)環(huán)境的污染。

　　折疊

　　鋰金屬電池：鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。

　　鋰離子電池：鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。

　　雖然鋰金屬電池的能量密度高，理論上能達(dá)到3860瓦/公斤。但是由于其性質(zhì)不夠穩(wěn)定而且不能充電，所以無法作為反復(fù)使用的動(dòng)力電池。而鋰離子電池由于具有反復(fù)充電的能力，被作為主要的動(dòng)力電池發(fā)展。但因?yàn)槠渑浜喜煌脑兀M成的正極材料在各方面性能差異很大，導(dǎo)致業(yè)內(nèi)對(duì)正極材料路線的紛爭(zhēng)加大。

　　通常我們說得最多的動(dòng)力電池主要有磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池以及三元鋰電池（三元鎳鈷錳）。

　　折疊

　　11970年代埃克森的M.S.Whittingham采用硫化鈦?zhàn)鳛檎龢O材料，金屬鋰作為負(fù)極材料，制成首個(gè)鋰電池。

　　2.1980年，J.Goodenough發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰可以作為鋰離子電池正極材料.

　　31982年伊利諾伊理工大學(xué)(theIllinoisInstituteofTechnology)的R.R.Agarwal和J.R.Selman發(fā)現(xiàn)鋰離子具有嵌入石墨的特性，此過程是快速的，并且可逆。與此同時(shí)，采用金屬鋰制成的鋰電池，其安全隱患備受關(guān)注，因此人們嘗試?yán)娩囯x子嵌入石墨的特性制作充電電池。首個(gè)可用的鋰離子石墨電極由貝爾實(shí)驗(yàn)室試制成功。

　　41983年M.Thackeray、J.Goodenough等人發(fā)現(xiàn)錳尖晶石是優(yōu)良的正極材料，具有低價(jià)、穩(wěn)定和優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)鋰性能。其分解溫度高，且氧化性遠(yuǎn)低于鈷酸鋰，即使出現(xiàn)短路、過充電，也能夠避免了燃燒、爆炸的危險(xiǎn)。

　　51989年，A.Manthiram和J.Goodenough發(fā)現(xiàn)采用聚合陰離子的正極將產(chǎn)生更高的電壓。

　　61991年索尼公司發(fā)布首個(gè)商用鋰離子電池。隨后，鋰離子電池革新了消費(fèi)電子產(chǎn)品的面貌。

　　71996年P(guān)adhi和Goodenough發(fā)現(xiàn)具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽，如磷酸鋰鐵(LiFePO4)，比傳統(tǒng)的正極材料更具優(yōu)越性，因此已成為當(dāng)前主流的正極材料。

　　由于鋰金屬的化學(xué)特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對(duì)環(huán)境要求非常高，所以鋰電池生產(chǎn)要在特殊的環(huán)境條件下進(jìn)行。但是由于鋰電池的很多優(yōu)點(diǎn)，鋰電池被廣泛的應(yīng)用在電子儀表、數(shù)碼和家電產(chǎn)品上。但是，鋰電池多數(shù)是二次電池，也有一次性電池。少數(shù)的二次電池的壽命和安全性比較差。

　　后來，日本索尼公司發(fā)明了以炭材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極的鋰電池，在充放電過程中，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，這就是鋰離子電池。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們使用電池的過程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。Li-ionBatteries就像一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運(yùn)動(dòng)員一樣在搖椅來回奔跑。所以Li-ionBatteries又叫搖椅式電池。

　　隨著數(shù)碼產(chǎn)品如手機(jī)、筆記本電腦等產(chǎn)品的廣泛使用，鋰離子電池以優(yōu)異的性能在這類產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用，并在近年逐步向其他產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展。1998年，天津電源研究所開始商業(yè)化生產(chǎn)鋰離子電池。習(xí)慣上，人們把鋰離子電池也稱為鋰電池，但這兩種電池是不一樣的。現(xiàn)在鋰離子電池已經(jīng)成為了主流。

　　據(jù)《中國鋰電池行業(yè)市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》中資料顯示：中國鋰電行業(yè)的突出問題是產(chǎn)業(yè)鏈投資熱度不減的同時(shí)無序競(jìng)爭(zhēng)加劇，下游需求持續(xù)疲軟，行業(yè)艱難前行中國鋰電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑基本是草根狀態(tài)自發(fā)生長(zhǎng)形成，企業(yè)基本上都是單一業(yè)務(wù)經(jīng)營，特點(diǎn)是：實(shí)力有限，規(guī)模小，生存壓力大，可持續(xù)發(fā)展艱難。但由于新能源汽車廣闊的市場(chǎng)空間，加上政府政策面的不斷支持，中國鋰電產(chǎn)業(yè)鏈投資熱度不減，行業(yè)內(nèi)無序競(jìng)爭(zhēng)加劇。

　　低端制造環(huán)節(jié)產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，高端環(huán)節(jié)投入不足，鋰電原材料價(jià)格持續(xù)回落。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑上，立足于消費(fèi)電子領(lǐng)域，以電動(dòng)工具和電動(dòng)自行車等中小鋰電電池作為發(fā)展契機(jī)，再到混動(dòng)電池最后到純電動(dòng)電池是正常的發(fā)展軌跡。而目前電動(dòng)工具和電動(dòng)自行車仍以鎳鎘和鉛酸電池為主，鋰電池應(yīng)用局面發(fā)展緩慢；混動(dòng)主要技術(shù)在國外，混動(dòng)汽車產(chǎn)品也是以外資品牌為主，從國家支持上看，更多傾斜到純電動(dòng)汽車。但由于純電動(dòng)的材料和技術(shù)距離大規(guī)模應(yīng)用還有距離，導(dǎo)致需求不足，進(jìn)而使得鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈面臨投資熱度不減但需求疲軟的尷尬局面。

　　雖然道路是曲折，但是前景依舊美好，上游電池材料國內(nèi)早已走出導(dǎo)入期，步入快速成長(zhǎng)期，目前已經(jīng)涌現(xiàn)出一批具有國際先進(jìn)水平的材料企業(yè)。這些企業(yè)專注核心技術(shù)開發(fā)，針對(duì)下游客戶不同的需求，協(xié)同其聯(lián)合開發(fā)產(chǎn)品。通過自身強(qiáng)大的技術(shù)開拓能力和客戶服務(wù)能力獲得客戶認(rèn)可，不斷進(jìn)入頂尖電池廠商的供應(yīng)鏈體系。通過協(xié)同合作進(jìn)一步提升自身實(shí)力，達(dá)到一種良性循環(huán)。

　　國內(nèi)一批材料巨頭企業(yè)隨著核心技術(shù)的快速進(jìn)步和市占率的不斷提升，強(qiáng)者恒強(qiáng)，這是我們重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。從中游Cell和下游Pack來看，目前許多重要的消費(fèi)性裝置都是選擇中國為組裝基地，連帶使得包括日韓電池芯與電池組裝廠也落腳中國，國內(nèi)廠商的產(chǎn)能同樣快速發(fā)展。中游Cell環(huán)節(jié)為了應(yīng)對(duì)逐步下滑的產(chǎn)品價(jià)格，越來越多的廠商切入電池組裝加工，包括索尼、三星、樂金、新能源、比亞迪等，特別在方形電池與聚合物電池，更是全面占據(jù)單電池芯組裝的供給角色。方形電池因大多應(yīng)用在手機(jī)商品，幾乎全部由電池芯廠組裝；聚合物電池單顆電芯幾乎都是電池芯廠完全自主組裝，只有多串并的應(yīng)用才會(huì)交由組裝廠組裝加工。中游Cell與下游Pack從過去的單純上下游關(guān)系逐漸演變成為暨合作又競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，未來競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系會(huì)逐漸加重。

　　第一種是碳負(fù)極材料：

　　目前已經(jīng)實(shí)際用于鋰離子電池的負(fù)極材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。

　　第二種是錫基負(fù)極材料：

　　錫基負(fù)極材料可分為錫的氧化物和錫基復(fù)合氧化物兩種。氧化物是指各種價(jià)態(tài)金屬錫的氧化物。目前沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

　　第三種是含鋰過渡金屬氮化物負(fù)極材料，目前也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

　　第四種是合金類負(fù)極材料：

　　包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金，目前也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。

　　第五種是納米級(jí)負(fù)極材料：納米碳管、納米合金材料。

　　第六種納米材料是納米氧化物材料：目前合肥翔正化學(xué)科技有限公司根據(jù)2009年鋰電池新能源行業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展最新動(dòng)向，諸多公司已經(jīng)開始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在以前傳統(tǒng)的石墨，錫氧化物，納米碳管里面，極大的提高鋰電池的沖放電量和充放電次數(shù)。

　　技術(shù)工藝，是衡量一個(gè)企業(yè)是否具有先進(jìn)性，是否具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，是否能不斷領(lǐng)先于競(jìng)爭(zhēng)者的重要指標(biāo)依據(jù)。隨著我國鋰電池材料市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，與之相關(guān)的核心生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用與研發(fā)必將成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。了解鋰電池材料生產(chǎn)核心技術(shù)的研發(fā)動(dòng)向、工藝設(shè)備、技術(shù)應(yīng)用及趨勢(shì)對(duì)于企業(yè)提升產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力十分關(guān)鍵。

　　導(dǎo)電涂層也稱為預(yù)涂層，在鋰電池行業(yè)內(nèi)通常指涂覆于正極集流體——鋁箔表面的一層導(dǎo)電涂層，涂覆導(dǎo)電涂層的鋁箔稱為預(yù)涂層鋁箔或簡(jiǎn)稱涂層鋁箔，其最早在電池中的實(shí)驗(yàn)可以追溯到70年代，而近幾年隨著新能源行業(yè)，特別是磷酸鐵鋰電池的發(fā)展而風(fēng)生水起，成為業(yè)內(nèi)大受歡迎的新技術(shù)或新材料。

　　性能

　　導(dǎo)電涂層在鋰電池中能夠有效提高極片附著力，減少粘結(jié)劑的使用量，同時(shí)對(duì)于電池的電性能也有顯著提升。

　　1.接觸電阻下降40%

　　2.膠黏劑用量降低50%

　　3.同倍率下，電池電壓平臺(tái)提升20%

　　4.材料與集流體附著力提高30%，經(jīng)過長(zhǎng)期循環(huán)不會(huì)有脫層現(xiàn)象

　　鋰電池涂碳鋁箔使用說明

　　一、材質(zhì)說明

　　涂碳鋁箔是由導(dǎo)電碳為主的復(fù)合型漿料與高純度的電子鋁箔，以轉(zhuǎn)移式涂覆工藝制成。

　　二、應(yīng)用范圍

　　1.細(xì)顆粒活性物質(zhì)的功率型鋰電池

　　2.正極為磷酸亞鐵鋰

　　3.正極為細(xì)顆粒的三元/錳酸鋰

　　4.用于超級(jí)電容器、鋰一次電池（鋰亞、鋰錳、鋰鐵、扣式等）替代蝕刻鋁箔

　　三、對(duì)電池/電容的性能作用

　　1.抑制電池極化，減少熱效應(yīng)，提高倍率性能；

　　2.降低電池內(nèi)阻，并明顯降低了循環(huán)過程的動(dòng)態(tài)內(nèi)阻增幅；

　　3.提高一致性，增加電池的循環(huán)壽命；

　　4.提高活性物質(zhì)與集流體的粘附力，降低極片制造成本；

　　5.保護(hù)集流體不被電解液腐蝕；

　　6.提高磷酸鐵鋰電池的高、低溫性能，改善磷酸鐵鋰、鈦酸鋰材料的加工性能。

　　四、建議參數(shù)

　　對(duì)應(yīng)涂覆的活性物質(zhì)D50最好不大于4~5μm，壓實(shí)密度不大于2.25g/cm，比表面積在13~18㎡/g范圍內(nèi)。

　　五、使用中的注意事項(xiàng)

　　1在存儲(chǔ)要求：在溫度為25±5℃、濕度為不超過50%的環(huán)境中，運(yùn)輸時(shí)須避免空氣和水蒸氣對(duì)鋁箔的侵蝕；

　　2.本產(chǎn)品分為A、B兩款，各自的關(guān)鍵特性為：A款外觀為黑色，常規(guī)涂層厚度為雙面4~8μm，導(dǎo)電性能較更為突出；B款外觀為淡灰色，常規(guī)涂層厚度為雙面2~3μm，涂層區(qū)可做較少層的焊接，并可以涂布機(jī)識(shí)別跳間隙；

　　3.B款（灰色）涂碳鋁箔可以在涂層區(qū)直接做超聲焊，只適合卷繞式電池焊接極耳（極片最多2-3層），但超聲的功率、時(shí)間需做一些微調(diào)；

　　4.碳層的散熱性要比鋁箔差些，故做涂布時(shí)需對(duì)帶速與烘烤溫度適當(dāng)微調(diào)；

　　5.本產(chǎn)品對(duì)鋰電池與電容的綜合性能有較可觀的提升，但不可作為改變電池某方面性能的主要因素，如電池能量密度、高低溫性能、高電壓等等。

　　鋰，原子序數(shù)3，原子量6.941，是最輕的堿金屬元素。為了提升安全性及電壓，科學(xué)家們發(fā)明了用石墨及鈷酸鋰等材料來儲(chǔ)存鋰原子。這些材料的分子結(jié)構(gòu)，形成了納米等級(jí)的細(xì)小儲(chǔ)存格子，可用來儲(chǔ)存鋰原子。這樣一來，即使是電池外殼破裂，氧氣進(jìn)入，也會(huì)因氧分子太大，進(jìn)不了這些細(xì)小的儲(chǔ)存格，使得鋰原子不會(huì)與氧氣接觸而避免爆炸。

　　鋰離子電池的這種原理，使得人們?cè)讷@得它高容量密度的同時(shí)，也達(dá)到安全的目的。鋰離子電池充電時(shí)，正極的鋰原子會(huì)喪失電子，氧化為鋰離子。鋰離子經(jīng)由電解液游到負(fù)極去，進(jìn)入負(fù)極的儲(chǔ)存格，并獲得一個(gè)電子，還原為鋰原子。放電時(shí)，整個(gè)程序倒過來。為了防止電池的正負(fù)極直接碰觸而短路，電池內(nèi)會(huì)再加上一種擁有眾多細(xì)孔的隔膜紙，來防止短路。好的隔膜紙還可以在電池溫度過高時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉細(xì)孔，讓鋰離子無法穿越，以自廢武功，防止危險(xiǎn)發(fā)生。

　　鋰電池芯過充到電壓高于4.2V后，會(huì)開始產(chǎn)生副作用。過充電壓愈高，危險(xiǎn)性也跟著愈高。鋰電芯電壓高于4.2V后，正極材料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量不到一半，此時(shí)儲(chǔ)存格常會(huì)垮掉，讓電池容量產(chǎn)生永久性的下降。如果繼續(xù)充電，由于負(fù)極的儲(chǔ)存格已經(jīng)裝滿了鋰原子，后續(xù)的鋰金屬會(huì)堆積于負(fù)極材料表面。這些鋰原子會(huì)由負(fù)極表面往鋰離子來的方向長(zhǎng)出樹枝狀結(jié)晶。這些鋰金屬結(jié)晶會(huì)穿過隔膜紙，使正負(fù)極短路。有時(shí)在短路發(fā)生前電池就先爆炸，這是因?yàn)樵谶^充過程，電解液等材料會(huì)裂解產(chǎn)生氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進(jìn)去與堆積在負(fù)極表面的鋰原子反應(yīng)，進(jìn)而爆炸。因此，鋰電池充電時(shí)，一定要設(shè)定電壓上限，才可以同時(shí)兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2V。鋰電芯放電時(shí)也要有電壓下限。當(dāng)電芯電壓低于2.4V時(shí)，部分材料會(huì)開始被破壞。又由于電池會(huì)自放電，放愈久電壓會(huì)愈低，因此，放電時(shí)最好不要放到2.4V才停止。鋰電池從3.0V放電到2.4V這段期間，所釋放的能量只占電池容量的3%左右。因此，3.0V是一個(gè)理想的放電截止電壓。充放電時(shí)，除了電壓的限制，電流的限制也有其必要。電流過大時(shí)，鋰離子來不及進(jìn)入儲(chǔ)存格，會(huì)聚集于材料表面。這些鋰離子獲得電子后，會(huì)在材料表面產(chǎn)生鋰原子結(jié)晶，這與過充一樣，會(huì)造成危險(xiǎn)性。萬一電池外殼破裂，就會(huì)爆炸。因此，對(duì)鋰離子電池的保護(hù)，至少要包含：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項(xiàng)。一般鋰電池組內(nèi)，除了鋰電池芯外，都會(huì)有一片保護(hù)板，這片保護(hù)板主要就是提供這三項(xiàng)保護(hù)。但是，保護(hù)板的這三項(xiàng)保護(hù)顯然是不夠的，全球鋰電池爆炸事件還是頻傳。要確保電池系統(tǒng)的安全性，必須對(duì)電池爆炸的原因，進(jìn)行更仔細(xì)的分析。

　　1、內(nèi)部極化較大

　　2、極片吸水,與電解液發(fā)生反應(yīng)氣鼓

　　3、電解液本身的質(zhì)量,性能問題

　　4、注液時(shí)候注液量達(dá)不到工藝要求

　　5、裝配制程中激光焊焊接密封性能差,漏氣，測(cè)漏氣時(shí)漏測(cè)

　　6、粉塵,極片粉塵首先易導(dǎo)致微短路

　　7、正負(fù)極片較工藝范圍偏厚,入殼難

　　8、注液封口問題,鋼珠密封性能不好導(dǎo)致氣鼓

　　9、殼體來料存在殼壁偏厚,殼體變形影響厚度.

　　爆炸類型分析電池芯爆炸的類形可歸納為外部短路、內(nèi)部短路、及過充三種。此處的外部系指電芯的外部，包含了電池組內(nèi)部絕緣設(shè)計(jì)不良等所引起的短路。當(dāng)電芯外部發(fā)生短路，電子組件又未能切斷回路時(shí)，電芯內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生高熱，造成部分電解液汽化，將電池外殼撐大。當(dāng)電池內(nèi)部溫度高到135攝氏度時(shí)，質(zhì)量好的隔膜紙，會(huì)將細(xì)孔關(guān)閉，電化學(xué)反應(yīng)終止或近乎終止，電流驟降，溫度也慢慢下降，進(jìn)而避免了爆炸發(fā)生。但是，細(xì)孔關(guān)閉率太差，或是細(xì)孔根本不會(huì)關(guān)閉的隔膜紙，會(huì)讓電池溫度繼續(xù)升高，更多的電解液汽化，最后將電池外殼撐破，甚至將電池溫度提高到使材料燃燒并爆炸。

　　內(nèi)部短路主要是因?yàn)殂~箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹枝狀結(jié)晶穿破膈膜所造成。這些細(xì)小的針狀金屬，會(huì)造成微短路。由于，針很細(xì)有一定的電阻值，因此，電流不見得會(huì)很大。銅鋁箔毛刺系在生產(chǎn)過程造成，可觀察到的現(xiàn)象是電池漏電太快，多數(shù)可被電芯廠或是組裝廠篩檢出來。而且，由于毛刺細(xì)小，有時(shí)會(huì)被燒斷，使得電池又恢復(fù)正常。因此，因毛刺微短路引發(fā)爆炸的機(jī)率不高。這樣的說法，可以從各電芯廠內(nèi)部都常有充電后不久，電壓就偏低的不良電池，但是卻鮮少發(fā)生爆炸事件，得到統(tǒng)計(jì)上的支持。因此，內(nèi)部短路引發(fā)的爆炸，主要還是因?yàn)檫^充造成的。

　　因?yàn)椋^充后極片上到處都是針狀鋰金屬結(jié)晶，刺穿點(diǎn)到處都是，到處都在發(fā)生微短路。因此，電池溫度會(huì)逐漸升高，最后高溫將電解液氣體。這種情形，不論是溫度過高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使空氣進(jìn)去與鋰金屬發(fā)生激烈氧化，都是爆炸收?qǐng)觥５沁^充引發(fā)內(nèi)部短路造成的這種爆炸，并不一定發(fā)生在充電的當(dāng)時(shí)。有可能電池溫度還未高到讓材料燃燒、產(chǎn)生的氣體也未足以撐破電池外殼時(shí)，消費(fèi)者就終止充電，帶手機(jī)出門。這時(shí)眾多的微短路所產(chǎn)生的熱，慢慢的將電池溫度提高，經(jīng)過一段時(shí)間后，才發(fā)生爆炸。消費(fèi)者共同的描述都是拿起手機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)手機(jī)很燙，扔掉后就爆炸。綜合以上爆炸的類型，我們可以將防爆重點(diǎn)放在過充的防止、外部短路的防止、及提升電芯安全性三方防爆重點(diǎn)放在面。其中過充防止及外部短路防止屬于電子防護(hù)，與電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)及電池組裝有較大關(guān)系。電芯安全性提升之重點(diǎn)為化學(xué)與機(jī)械防護(hù)，與電池芯制造廠有較大關(guān)系。

　　由于全球手機(jī)有數(shù)億只，要達(dá)到安全，安全防護(hù)的失敗率必須低于一億分之一。由于，電路板的故障率一般都遠(yuǎn)高于一億分之一。因此，電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須有兩道以上的安全防線。常見的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)是用充電器(adaptor)直接去充電池組。這樣將過充的防護(hù)重任，完全交給電池組上的保護(hù)板。雖然保護(hù)板的故障率不高，但是，即使故障率低到百萬分之一，機(jī)率上全球還是天天都會(huì)有爆炸事故發(fā)生。電池系統(tǒng)如能對(duì)過充、過放、過電流都分別提供兩道安全防護(hù)，每道防護(hù)的失敗率如果是萬分之一，兩道防護(hù)就可以將失敗率降到一億分之一。常見的電池充電系統(tǒng)方塊圖如下，包含充電器及電池組兩大部分。

　　①充電器又包含適配器(Adaptor)及充電控制器兩部分。適配器將交流電轉(zhuǎn)為直流電，充電控制器則限制直流電的最大電流及最高電壓。

　　②電池組包含保護(hù)板及電池芯兩大部分，以及一個(gè)PTC來限定最大電流。下面圖中適配器交流變直流文字方塊作用：電控制器限流限壓。充電器文字方塊作用:保護(hù)板過充、過放、過流等防護(hù)。電池組文字方塊作用:限流片。電池芯以手機(jī)電池系統(tǒng)為例，過充防護(hù)系統(tǒng)利用充電器輸出電壓設(shè)定在4.2V左右，來達(dá)到第一層防護(hù)，這樣就算電池組上的保護(hù)板失效，電池也不會(huì)被過充而發(fā)生危險(xiǎn)。第二道防護(hù)是保護(hù)板上的過充防護(hù)功能，一般設(shè)定為4.3V。這樣，保護(hù)板平常不必負(fù)責(zé)切斷充電電流，只有當(dāng)充電器電壓異常偏高時(shí)，才需要?jiǎng)幼鳌＿^電流防護(hù)則是由保護(hù)板及限流片來負(fù)責(zé)，這也是兩道防護(hù)，防止過電流及外部短路。由于過放電只會(huì)發(fā)生在電子產(chǎn)品被使用的過程。因此，一般設(shè)計(jì)是由該電子產(chǎn)品的線路板來提供第一道防護(hù)，電池組上的保護(hù)板則提供第二道防護(hù)。當(dāng)電子產(chǎn)品偵測(cè)到供電電壓低于3.0V時(shí)，應(yīng)該自動(dòng)關(guān)機(jī)。如果該產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)未設(shè)計(jì)這項(xiàng)功能，則保護(hù)板會(huì)在電壓低到2.4V時(shí)，關(guān)閉放電回路。

　　總論：電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)過充、過放、與過電流分別提供兩道電子防護(hù)。把保護(hù)板拿掉后充電，如果電池會(huì)爆炸就代表設(shè)計(jì)不良。把保護(hù)板拿掉后充電，如果電池會(huì)爆炸就代表設(shè)計(jì)不良。上述方法雖然提供了兩道防護(hù)，但是由于消費(fèi)者在充電器壞掉后，常會(huì)買非原廠充電器來充電，而充電器業(yè)者，基于成本考慮，常將充電控制器拿掉，來降低成本。結(jié)果，劣幣驅(qū)逐良幣，市面上出現(xiàn)了許多劣質(zhì)充電器。這使得過充防護(hù)失去了第一道也是最重要的一道防線。而過充又是造成電池爆炸的最重要因素，因此，劣質(zhì)充電器可以稱得上是電池爆炸事件的元兇。當(dāng)然，并非所有的電池系統(tǒng)都采用如上圖的方案。在有些情況下，電池組內(nèi)也會(huì)有充電控制器的設(shè)計(jì)。