鋰離子電池作為便攜式設備應用廣泛的電源，具有能量密度高、無(wú)記憶效應、循環(huán)壽命長(cháng)、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。
在小型鋰離子電池在消費電子領(lǐng)域占據主導地位之后，大型鋰離子電池得到發(fā)展，進(jìn)軍汽車(chē)和電網(wǎng)應用。
    鋰離子電池的應用帶來(lái)火災事故和爆炸事故，電池化學(xué)領(lǐng)域的許多研究人員從化學(xué)角度研究和分析了各種條件下電池失效的原因。
根據這些研究，不斷改進(jìn)電池組件：開(kāi)發(fā)各種陽(yáng)極和陰極材料以提高化學(xué)穩定性；多層分離器旨在限制熱失控；在電解液中引入適當的添加劑以阻止化學(xué)反應或使電池本身放電以在不影響正常充電的情況下減輕過(guò)充電風(fēng)險等。
還改進(jìn)了制造和組裝技術(shù)以降低缺陷概率。
    電池組件的詳細物質(zhì)和電池組裝的質(zhì)量，這對電池的安全性有很大影響，對于操作電池儲能系統的電氣工程師來(lái)說(shuō)仍然不清楚。
需要介紹鋰離子電池的原理，從而對鋰離子電池帶來(lái)的風(fēng)險和產(chǎn)生風(fēng)險的原因有一個(gè)基本的認識。
鋰離子電池單體濫用測試：    實(shí)際上，鋰離子電池的失效是一個(gè)綜合過(guò)程，可以從上述任何一種放熱反應開(kāi)始，到電池本體膨脹、電解液泄漏、放氣、起火、爆炸等不同危險結束。
為評估商用鋰離子電池的安全水平，根據UL和IEC的標準設計了機械、電氣和熱方面的濫用測試項目對于用于電網(wǎng)應用的鋰離子電池儲能系統，袋式或棱柱式設計的大電池。
電池熱濫用測試方法：    目標電池在溫度室中加熱，箱內環(huán)境溫度設定為130℃，升溫速率為5℃/min。
箱內環(huán)境溫度達到130℃后，保溫10min，對樣品進(jìn)行觀(guān)察。
在此溫度下，SEI失效、隔膜熔化和電解液氣體壓力升高帶來(lái)了潛在風(fēng)險。
測試后，未觀(guān)察到被測電池單體的漏液、排氣和電壓下降。
    被測電芯沒(méi)有發(fā)生熱失控。
從圖2可以看出，棱柱型和袋型電芯均出現了胞體膨脹現象。
身體膨脹可能是由蒸發(fā)的電解質(zhì)引起的。
被測體膨脹率取決于電解液中低沸點(diǎn)溶劑的量。
而確切的數量和比例用戶(hù)并不清楚。
根據觀(guān)察，可以得出圖2（c）所示的袋型樣品比圖2（b）中的袋型樣品具有更好的性能，這表明具有更高的安全等級。
圖 2 (a) 中的棱柱型樣品由于其厚度導致的高熱阻而表現出良好的性能。
電池針刺測試：    直徑5 毫米的釘子以 20 毫米/秒的速度刺入樣品，在 1 分鐘后將其拉出。
在此測試條件下，可能會(huì )發(fā)生正負極材料直接接觸造成的內部短路。
內部短路帶來(lái)的熱量可能導致電池組件發(fā)生分解反應。
    在測試過(guò)程中，所有棱柱型電池都觀(guān)察到電解液噴濺和嚴重的排氣現象。
一個(gè)電池的測量電壓和表面溫度如圖3（a）所示。
曲線(xiàn)顯示內部短路的發(fā)生導致存儲能量的釋放和電池電壓的下降。
由于釋放的能量，溫度上升到130 8 ℃。
表面溫度下降到一個(gè)相對安全的范圍內，這意味著(zhù)沒(méi)有發(fā)生放熱連鎖反應，避免了測試后的熱失控。
    對于軟包電池，除五個(gè)樣品之一外，在測試過(guò)程中未發(fā)現溫度升高、電解液噴濺或氣體排放。
在圖 3 (b) 中，繪制了有問(wèn)題的測量電壓和表面溫度。
部分儲存的能量通過(guò)內部短路釋放。
電解液釋放的氣體使電池本體膨脹，并在穿透區正負極材料與隔膜之間形成隔離層，從而終止內部短路。
    這種不完全的內部短路只導致電池電壓略有下降，峰值溫度為90。
5℃。
隨著(zhù)電池表面溫度的下降，測試后沒(méi)有出現熱失控現象。
如圖4(a)所示，棱柱型電池的排氣保護是由于內部壓力高而觸發(fā)的。
對于袋型電池，可以觀(guān)察到身體膨脹，如圖 4（b）所示。
通常，與方形電池相比，軟包電池顯示出更高的安全水平。
電池過(guò)充測試：    樣品以 0.05 C 的電流過(guò)充電。
一旦電池電壓達到 5 V 或充電時(shí)間達到 30 分鐘，測試結束。
1C定義為電芯在1小時(shí)內完全放電的電流速率，對于容量為40Ah的電池來(lái)說(shuō)，1C等于40A。
    對于所有測試樣品，沒(méi)有觀(guān)察到電解質(zhì)泄漏、排氣或其他危險。
測試后可觀(guān)察樣品的身體膨脹。
根據測量的電池電壓、環(huán)境溫度和電池表面溫度如圖 5 所示，可以得出沒(méi)有發(fā)生熱失控現象的
外部短路測試：    樣品電極之間連接電路接觸器，短路電阻設置為5mΩ。
在試驗初期，發(fā)現電纜或接觸器著(zhù)火，如圖6所示。

之后的試驗選用了電流為1 500 A的電纜和接觸器，以避免試驗回路發(fā)生火災。
    所有棱柱型樣品以及部分袋型樣品在測試過(guò)程中都發(fā)現了本體膨脹、電解液泄漏和排氣現象。
測試電路接觸器閉合后，電池表面溫度升至 100°C 左右。
隨著(zhù)溫度的升高，電池體膨脹（如圖7，A區），電解液中釋放出氣體（如圖7，B區），電解液泄漏（如圖7，C區） . 后，發(fā)生劇烈的電解液排氣（如圖7，D區）。
根據前面介紹的電解液，排出的氣體和電解液是可燃的。
大約 10 分鐘后，電池表面溫度開(kāi)始下降。
測試期間和測試后沒(méi)有發(fā)生火災或爆炸。
沒(méi)有發(fā)生熱失控現象。
    正極集電器立即熔化，終止了外部短路。
在大多數袋型樣品和一個(gè)棱柱型樣品中觀(guān)察到該現象。
圖 8 表明，棱柱型樣品的熔化比袋型樣品的熔化更嚴重。
圖 8 中的金屬火花從正極集電器中飛濺出來(lái)。
這些金屬火花會(huì )點(diǎn)燃排出的氣體或泄漏的電解液，引起火災。
商通檢測提供電池的相關(guān)測試認證服務(wù)：運輸和電池運輸的 UN 38.3 測試：1.熱測試2.高空模擬3.沖擊試驗4.影響5.耐振性6.外部短路7.過(guò)充8.強制放電根據 IEC 62133-1 安全要求對用于便攜式應用的便攜式密封二次電池（以及由其制成的電池）進(jìn)行的測試 – 第 1 部分：鎳系統根據 IEC 62133-2 安全要求對用于便攜式應用的便攜式密封二次電池（以及由其制成的電池）進(jìn)行的測試 – 第 2 部分：鋰系統IEC 60086 原電池測試根據 IEC 62619 對工業(yè)用電池進(jìn)行測試UL 1642 鋰電池測試IEC 61960-3棱柱形和圓柱形鋰二次電池和由其制成的電池的測試根據客戶(hù)具體要求進(jìn)行測試CB 認證（例如根據 IEC 62133）