锂离子电池安全问题有多重要？

　如今锂离子电池不仅作为各类消费型电子产品最主要的电源，还广泛应用于电动工具、电动自行车、储能等领域。经过20多年的发展过程，锂离子电池的性能显著提高：

　　电池容量以及比能量不断提高，循环次数一路增长，价格持续下降。但困扰其发展的头号难题——安全性却一直未能得到有效解决。锂离子电池一旦发生安全事故，不仅仅会造成财产损失，还有可能造成人身伤害乃至死亡。安全问题已经成为影响锂离子电池新兴市场发展的关键因素之一。

　　单体电池安全问题不容忽视

　　锂离子单体的电池主要用在手机、数码相机等小型消费电子产品上。在2006年之前，由于自动化技术不成熟、产品标准不完善以及检测技术不过关等因素，单体电池偶尔会发生过热起火、爆炸等安全事故，有时也造成失火事故乃至伤人事件。随着技术进步，这些安全事故发生概率逐步降低，但在2013年，有人因在苹果手机充电时打电话造成漏电被电击致死，还有一人的苹果发生自燃。单体电池的安全问题再一次引起人们关注。

　　单体电池的安全问题一般都是由于电池非正常使用情况如过充、过热或短路等热失控造成的，表现为电池变形、漏液、起火、爆炸等。锂离子电池之所以会发生安全问题，与其固有结构分不开。

　　锂离子电池主要有正极材料、负极材料、电解液、隔膜组成。正常充电情况时，锂离子电解液中进入正极材料，负极一侧电解液中的锂离子通过隔膜进入正极一侧的电解液，负极材料上金属锂变成锂离子进入电解液。但在非正常使用情况下，一旦正极材料稳定性稍差，就极易释放出氧气，与电解液中的碳酸酯发生反应，放出大量的热和气体，而负极材料中还有活性强的金属锂，与氧气接触会立即燃烧并引燃电解液、隔膜等。尤其是铝壳锂离子电池，由于外壳具有一定强度，使得大量的热量和气体在内部急剧，从而引起爆炸。

　　此前大部分人都以为，聚合物锂离子电池比液态电解液的锂离子电池更安全，原因是聚合物电池的电解液为胶状、半固态，着火点更高，同时聚合物电池可以使用软包装，可以更早的突破壳体，避免气体和热量聚集过多。但今年以来的聚合物电池引发的安全事故颠覆了这一认识。聚合物电池同样使用正负极材料、隔膜和有机电解液，而且电解液为胶状，不易泄漏，将会发生更猛烈的燃烧。燃烧也是聚合物电池安全性最大的问题。

　　可见，安全问题是锂离子电池的本质属性，只能通过技术手段如采用更加安全的电池材料、防爆阀、保护电路等手段以及提高生长过程中质量控制水平，最大限度降低安全事故发生概率。尤其是保护电路，它能在过充、过热或者短路时快速切断电流，对保护电池安全极为重要。

　　电池组安全问题聚焦

　　对于锂离子电池来说，目前安全问题更为突出的还是在动力电池即电池组。一方面在于电池组发生安全事故的频率远高于单体电池，仅在2013年就发生了超过十起由电池组引起的电动汽车安全事故，包括起火、运行故障等，而由电池组引发的电动自行车的安全事故见报道的就超过了数百起。更重要的原因是电池组引发的安全事故的危害以及影响力大大超过单体电池。如波音客机上锂离子电池组起火不仅影响了波音公司信誉，还几乎导致锂离子电池退出飞机应用市场。而电动汽车市场发展不如预期，电池安全问题也是非常重要的因素之一。