Per evitar una descàrrega excessiva o una sobrecàrrega de la bateria a causa d'un ús inadequat, s'ha configurat un mecanisme de protecció triple a la bateria d'ió de liti individual. En primer lloc, s'utilitza un element d'interruptor. Quan la temperatura dins de la bateria augmenta, el seu valor de resistència augmenta en conseqüència. Quan la temperatura sigui massa alta, automàticament deixarà de subministrar energia; en segon lloc, es selecciona un material separador adequat. Quan la temperatura augmenta a un cert valor, els microporus de nivell de micres del separador es dissolen automàticament, de manera que els ions de liti no poden passar i la reacció interna de la bateria s'atura; tercer, s'estableix una vàlvula de seguretat (el forat de ventilació a la part superior de la bateria). Quan la pressió interna de la bateria augmenta a un determinat valor, la vàlvula de seguretat s'obre automàticament per garantir la seguretat de la bateria.
De vegades, tot i que la pròpia bateria té mesures de control de seguretat, el control falla per algun motiu, falta la vàlvula de seguretat o el gas no s'allibera a temps a través de la vàlvula de seguretat i la pressió interna de la bateria augmentarà bruscament i provocarà una explosió. .
En general, l'energia total emmagatzemada en una bateria d'ions de liti és inversament proporcional a la seva seguretat. A mesura que augmenta la capacitat de la bateria, el volum de la bateria també augmenta, el seu rendiment de dissipació de calor es deteriora i la possibilitat d'un accident augmentarà significativament. Per a les bateries d'ions de liti utilitzades en telèfons mòbils, el requisit bàsic és que la probabilitat d'un accident de seguretat sigui inferior a un entre un milió, que també és l'estàndard mínim acceptable per al públic. Per a bateries d'ions de liti de gran capacitat, especialment per a automòbils, és especialment important utilitzar la dissipació de calor forçada.
Trieu materials d'elèctrodes més segurs, com ara materials de manganat de liti. Pel que fa a l'estructura molecular, s'assegura que els ions de liti de l'elèctrode positiu estiguin completament incrustats als porus de carboni de l'elèctrode negatiu quan estiguin completament carregats, cosa que evita fonamentalment la formació de dendrites. Al mateix temps, l'estructura estable del manganat de liti fa que el seu rendiment d'oxidació sigui molt inferior al de l'òxid de cobalt de liti i la seva temperatura de descomposició supera en 100 graus la de l'òxid de cobalt de liti. Fins i tot si es produeix un curtcircuit intern (punxada d'agulla) o un curtcircuit extern a causa de la força externa, el perill de combustió i explosió provocat per la precipitació de liti metàl·lic es pot evitar completament durant la sobrecàrrega.
A més, l'ús de materials de manganat de liti també pot reduir considerablement els costos.
Per millorar el rendiment de les tecnologies de control de seguretat existents, primer s'ha de millorar el rendiment de seguretat de les bateries d'ió de liti, cosa que és especialment important per a les bateries de gran capacitat. Trieu un diafragma amb un bon rendiment d'apagada tèrmica. La funció del diafragma és permetre el pas dels ions de liti alhora que aïlla els elèctrodes positius i negatius de la bateria. Quan la temperatura augmenta, es tanca abans que el diafragma es fongui, de manera que la resistència interna puja a 2000 ohms, aturant la reacció interna.
Quan la pressió o la temperatura interna arribin a l'estàndard preestablert, la vàlvula a prova d'explosió s'obrirà i començarà a alliberar la pressió per evitar l'acumulació excessiva de gasos interns, la deformació i, finalment, fer que la closca esclati.
Milloreu la sensibilitat del control, seleccioneu paràmetres de control més sensibles i utilitzeu el control conjunt de múltiples paràmetres (això és especialment important per a bateries de gran capacitat). Per als paquets de bateries d'ions de liti de gran capacitat, es componen de diverses cel·les en sèrie/paral·lel. Per exemple, la tensió d'un ordinador portàtil és superior a 10 V i la capacitat és gran. En general, de 3 a 4 cel·les individuals en sèrie poden complir els requisits de tensió, i després es connecten en paral·lel de 2 a 3 paquets de bateries en sèrie per garantir una capacitat més gran.
Els paquets de bateries de gran capacitat han d'estar equipats amb funcions de protecció més completes, i també s'han de tenir en compte dos mòduls de substrat de circuits: mòdul de substrat de circuit de protecció (PCB de la placa de protecció) i mòdul de placa de calibre de bateria intel·ligent. El disseny complet de protecció de la bateria inclou: IC de protecció de primer nivell (per evitar la sobrecàrrega de la bateria, descàrrega excessiva i curtcircuit), IC de protecció de segon nivell (per evitar la segona sobretensió), fusible, indicador LED, ajust de temperatura i altres components.
Sota el mecanisme de protecció multinivell, fins i tot si el carregador d'alimentació o l'ordinador portàtil té una anormalitat, la bateria del portàtil només pot canviar a l'estat de protecció automàtica. Si la situació no és greu, sovint pot funcionar amb normalitat després de tornar a connectar-se i no explotarà.
La tecnologia subjacent que s'utilitza a les bateries d'ions de liti que s'utilitzen en ordinadors portàtils i telèfons mòbils és insegura i cal considerar una estructura més segura.
En resum, amb l'avenç de la tecnologia dels materials i l'aprofundiment de la comprensió de la gent dels requisits per al disseny, fabricació, prova i ús de bateries d'ió de liti, les bateries d'ió de liti seran més segures en el futur.