มาตรการป้องกันและสาเหตุการระเบิดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่ลิเธียมเป็นระบบแบตเตอรี่ที่เติบโตเร็วที่สุดในรอบ 20 ปีที่ผ่านมา และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ การระเบิดของโทรศัพท์มือถือและแล็ปท็อปเมื่อเร็ว ๆ นี้ถือเป็นการระเบิดของแบตเตอรี่ แบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือและแล็ปท็อปมีลักษณะอย่างไร ทำงานอย่างไร เหตุใดจึงระเบิด และวิธีหลีกเลี่ยง

ผลข้างเคียงเริ่มเกิดขึ้นเมื่อเซลล์ลิเธียมชาร์จเกินจนมีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 4.2V ยิ่งแรงดันไฟเกินมากเท่าใด ความเสี่ยงก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย ที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 4.2V เมื่ออะตอมลิเธียมเหลือน้อยกว่าครึ่งหนึ่งในวัสดุแคโทด เซลล์จัดเก็บมักจะพังทลายลง ส่งผลให้ความจุของแบตเตอรี่ลดลงอย่างถาวร หากประจุยังคงดำเนินต่อไป โลหะลิเธียมที่ตามมาจะสะสมอยู่บนพื้นผิวของวัสดุแคโทด เนื่องจากเซลล์กักเก็บของแคโทดนั้นเต็มไปด้วยอะตอมของลิเธียมอยู่แล้ว อะตอมลิเธียมเหล่านี้สร้างผลึกเดนไดรต์จากพื้นผิวแคโทดในทิศทางของลิเธียมไอออน ผลึกลิเธียมจะผ่านกระดาษไดอะแฟรม ทำให้ขั้วบวกและแคโทดลัดวงจร บางครั้งแบตเตอรี่อาจระเบิดก่อนเกิดไฟฟ้าลัดวงจร นั่นเป็นเพราะว่าในระหว่างกระบวนการชาร์จมากเกินไป วัสดุ เช่น อิเล็กโทรไลต์จะแตกตัวเพื่อผลิตก๊าซที่ทำให้ปลอกแบตเตอรี่หรือวาล์วแรงดันบวมและแตก ทำให้ออกซิเจนทำปฏิกิริยากับอะตอมลิเธียมที่สะสมอยู่บนพื้นผิวของอิเล็กโทรดลบและระเบิดได้

ดังนั้น เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียม จำเป็นต้องตั้งค่าขีดจำกัดบนของแรงดันไฟฟ้า โดยคำนึงถึงอายุการใช้งาน ความจุ และความปลอดภัยของแบตเตอรี่ ขีดจำกัดบนของแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จที่เหมาะสมคือ 4.2V ควรมีขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าเมื่อเซลล์ลิเธียมคายประจุ เมื่อแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ลดลงต่ำกว่า 2.4V วัสดุบางส่วนจะเริ่มพังทลาย และเนื่องจากแบตเตอรี่จะคายประจุเอง ดังนั้น ยิ่งนานขึ้นแรงดันไฟฟ้าก็จะต่ำลง ดังนั้นจึงเป็นการดีที่สุดที่จะไม่คายประจุ 2.4V เพื่อหยุด จาก 3.0V ถึง 2.4V แบตเตอรี่ลิเธียมจะปล่อยประจุเพียงประมาณ 3% เท่านั้น ดังนั้น 3.0V จึงเป็นแรงดันไฟฟ้าตัดจำหน่ายที่เหมาะสมที่สุด เมื่อทำการชาร์จและการคายประจุ นอกเหนือจากขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าแล้ว ขีดจำกัดกระแสก็จำเป็นเช่นกัน เมื่อกระแสไฟฟ้าสูงเกินไป ลิเธียมไอออนจะไม่มีเวลาเข้าสู่เซลล์จัดเก็บ จะสะสมอยู่บนพื้นผิวของวัสดุ

เมื่อไอออนเหล่านี้รับอิเล็กตรอน มันจะตกผลึกอะตอมลิเธียมบนพื้นผิวของวัสดุ ซึ่งอาจเป็นอันตรายได้เท่ากับการอัดประจุมากเกินไป หากกล่องแบตเตอรี่แตกก็จะระเบิด ดังนั้น การป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอย่างน้อยควรรวมถึงขีดจำกัดบนของแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จ ขีดจำกัดล่างของแรงดันไฟฟ้าในการคายประจุ และขีดจำกัดบนของกระแสไฟฟ้า โดยทั่วไป นอกเหนือจากแกนแบตเตอรี่ลิเธียมแล้ว จะมีแผ่นป้องกันซึ่งส่วนใหญ่จะให้การป้องกันทั้งสามนี้ อย่างไรก็ตาม แผ่นป้องกันของการป้องกันทั้งสามนี้เห็นได้ชัดว่าไม่เพียงพอ เหตุการณ์การระเบิดของแบตเตอรี่ลิเธียมทั่วโลกหรือบ่อยครั้ง เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของระบบแบตเตอรี่ จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์สาเหตุของการระเบิดของแบตเตอรี่อย่างรอบคอบมากขึ้น

สาเหตุของการระเบิด:

1. โพลาไรซ์ภายในขนาดใหญ่

2. ชิ้นส่วนเสาดูดซับน้ำและทำปฏิกิริยากับถังแก๊สอิเล็กโทรไลต์

3. คุณภาพและประสิทธิภาพของอิเล็กโทรไลต์นั้น

4. ปริมาณการฉีดของเหลวไม่สามารถตอบสนองความต้องการของกระบวนการได้

5. ประสิทธิภาพการซีลการเชื่อมด้วยเลเซอร์ไม่ดีในกระบวนการเตรียมการ และตรวจพบการรั่วไหลของอากาศ

6. ฝุ่นและฝุ่นขั้วโลกเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้เกิดวงจร microshort ก่อน

7. แผ่นบวกและลบหนากว่าช่วงกระบวนการยากต่อการปอกเปลือก

8. ปัญหาการปิดผนึกของการฉีดของเหลว ประสิทธิภาพการปิดผนึกที่ไม่ดีของลูกเหล็กนำไปสู่ถังแก๊ส

9.ผนังเปลือกวัสดุที่เข้ามามีความหนาเกินไป การเปลี่ยนรูปของเปลือกส่งผลต่อความหนา

10. อุณหภูมิภายนอกที่สูงเป็นสาเหตุหลักของการระเบิดเช่นกัน

ประเภทระเบิด

การวิเคราะห์ประเภทการระเบิด ประเภทของการระเบิดของแกนแบตเตอรี่สามารถจำแนกได้เป็นการลัดวงจรภายนอก การลัดวงจรภายใน และการชาร์จไฟเกิน ภายนอกในที่นี้หมายถึงภายนอกของเซลล์ รวมถึงการลัดวงจรที่เกิดจากการออกแบบฉนวนที่ไม่ดีของชุดแบตเตอรี่ภายใน เมื่อไฟฟ้าลัดวงจรเกิดขึ้นนอกเซลล์ และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ไม่สามารถตัดวงจรได้ เซลล์จะสร้างความร้อนสูงภายใน ส่งผลให้ส่วนหนึ่งของอิเล็กโทรไลต์ระเหยกลายเป็นไอ ซึ่งก็คือเปลือกแบตเตอรี่ เมื่ออุณหภูมิภายในแบตเตอรี่สูงถึง 135 องศาเซลเซียส กระดาษไดอะแฟรมคุณภาพดีจะปิดรูละเอียด ปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้ายุติหรือเกือบยุติ กระแสไฟฟ้าพุ่ง และอุณหภูมิก็ลดลงอย่างช้าๆ จึงหลีกเลี่ยงการระเบิด . แต่กระดาษไดอะแฟรมที่มีอัตราการปิดไม่ดีหรือกระดาษที่ไม่ปิดเลย จะทำให้แบตเตอรี่อุ่นขึ้น ทำให้อิเล็กโทรไลต์ระเหยกลายเป็นไอ และในที่สุดกล่องแบตเตอรี่จะแตก หรือแม้แต่ทำให้อุณหภูมิของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นจนถึงจุดที่วัสดุไหม้ และระเบิด การลัดวงจรภายในส่วนใหญ่เกิดจากการเสี้ยนของฟอยล์ทองแดงและอลูมิเนียมฟอยล์เจาะไดอะแฟรม หรือผลึกเดนไดรต์ของอะตอมลิเธียมที่เจาะไดอะแฟรม

โลหะคล้ายเข็มเล็กๆ เหล่านี้อาจทำให้เกิดวงจรไมโครชอร์ตได้ เนื่องจากเข็มมีความบางมากและมีค่าความต้านทานที่แน่นอน กระแสไฟฟ้าจึงไม่จำเป็นต้องมีขนาดใหญ่มาก รอยขรุขระของทองแดงอลูมิเนียมฟอยล์เกิดขึ้นในกระบวนการผลิต ปรากฏการณ์ที่สังเกตได้คือแบตเตอรี่รั่วเร็วเกินไป และส่วนใหญ่สามารถคัดกรองได้โดยโรงงานเซลล์หรือโรงงานประกอบ และเนื่องจากเสี้ยนมีขนาดเล็ก บางครั้งจึงไหม้ ทำให้แบตเตอรี่กลับมาเป็นปกติ ดังนั้นความน่าจะเป็นของการระเบิดที่เกิดจากการลัดวงจรของเสี้ยนไมโครจึงไม่สูง มุมมองดังกล่าว มักจะสามารถชาร์จจากภายในของแต่ละโรงงานเซลล์ แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที่ไม่ดีต่ำ แต่ไม่ค่อยระเบิด ได้รับการสนับสนุนทางสถิติ ดังนั้นการระเบิดที่เกิดจากการลัดวงจรภายในส่วนใหญ่เกิดจากการชาร์จไฟเกิน เนื่องจากมีผลึกโลหะลิเธียมคล้ายเข็มอยู่ทุกหนทุกแห่งบนแผ่นอิเล็กโทรดด้านหลังที่มีการชาร์จไฟมากเกินไป จุดเจาะจึงเกิดขึ้นทุกแห่ง และเกิดไฟฟ้าลัดวงจรขนาดเล็กทุกแห่ง ดังนั้นอุณหภูมิของเซลล์จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น และในที่สุดอุณหภูมิสูงก็จะกลายเป็นก๊าซอิเล็กโทรไลต์ สถานการณ์นี้ไม่ว่าอุณหภูมิสูงเกินไปที่จะทำให้การระเบิดของวัสดุหรือเปลือกแตกครั้งแรกเพื่อให้อากาศในและออกซิเดชันที่รุนแรงของโลหะลิเธียมเป็นจุดสิ้นสุดของการระเบิด

แต่การระเบิดดังกล่าวซึ่งเกิดจากการลัดวงจรภายในที่เกิดจากการชาร์จไฟเกิน ไม่จำเป็นต้องเกิดขึ้นเมื่อทำการชาร์จ เป็นไปได้ที่ผู้บริโภคจะหยุดชาร์จและนำโทรศัพท์ของตนออกมาก่อนที่แบตเตอรี่จะร้อนพอที่จะเผาวัสดุและผลิตก๊าซมากพอที่จะทำให้ปลอกแบตเตอรี่ระเบิด ความร้อนที่เกิดจากการลัดวงจรหลายๆ ครั้งจะทำให้แบตเตอรี่อุ่นขึ้นอย่างช้าๆ และเกิดการระเบิดหลังจากนั้นครู่หนึ่ง คำอธิบายโดยทั่วไปของผู้บริโภคคือพวกเขาหยิบโทรศัพท์ขึ้นมาและพบว่ามันร้อนมากจึงโยนทิ้งไปและระเบิด จากการระเบิดประเภทข้างต้น เราสามารถมุ่งเน้นไปที่การป้องกันการชาร์จไฟเกิน การป้องกันการลัดวงจรภายนอก และปรับปรุงความปลอดภัยของเซลล์ ในหมู่พวกเขา การป้องกันการชาร์จไฟเกินและการลัดวงจรภายนอกเป็นของการป้องกันทางอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเกี่ยวข้องอย่างมากกับการออกแบบระบบแบตเตอรี่และชุดแบตเตอรี่ จุดสำคัญของการปรับปรุงความปลอดภัยของเซลล์คือการปกป้องสารเคมีและกลไก ซึ่งมีความสัมพันธ์ที่ดีกับผู้ผลิตเซลล์

ปัญหาที่ซ่อนอยู่อย่างปลอดภัย

ความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับลักษณะของวัสดุเซลล์เท่านั้น แต่ยังเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีการเตรียมและการใช้แบตเตอรี่ด้วย ในด้านหนึ่งแบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือมักจะระเบิดเนื่องจากความล้มเหลวของวงจรป้องกัน แต่ที่สำคัญกว่านั้น ลักษณะของวัสดุไม่สามารถแก้ไขปัญหาขั้นพื้นฐานได้

วัสดุที่ใช้งานลิเธียมแคโทดของกรดโคบอลต์เป็นระบบที่โตเต็มที่ในแบตเตอรี่ขนาดเล็ก แต่หลังจากชาร์จเต็มแล้ว ยังมีลิเธียมไอออนจำนวนมากที่ขั้วบวก เมื่อชาร์จไฟเกิน เหลืออยู่ในขั้วบวกของลิเธียมไอออนที่คาดว่าจะแห่กันไปที่ขั้วบวก เกิดขึ้นบนแคโทดเดนไดรต์โดยใช้แบตเตอรี่ลิเธียมโคบอลต์กรดโคบอลต์ข้อพิสูจน์แม้ในกระบวนการประจุและคายประจุปกติ อาจมีลิเธียมไอออนส่วนเกินฟรีไปยังอิเล็กโทรดเชิงลบเพื่อสร้างเดนไดรต์ พลังงานจำเพาะทางทฤษฎีของวัสดุลิเธียมโคบาเลทมากกว่า 270 มิลลิแอมป์/กรัม แต่ความจุจริงเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของความจุทางทฤษฎีเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการปั่นจักรยาน ในกระบวนการใช้งานเนื่องจากเหตุผลบางประการ (เช่นความเสียหายต่อระบบการจัดการ) และแรงดันไฟฟ้าในการชาร์จแบตเตอรี่สูงเกินไป ส่วนที่เหลือของลิเธียมในอิเล็กโทรดบวกจะถูกลบออก ผ่านอิเล็กโทรไลต์ไปยังพื้นผิวอิเล็กโทรดลบใน รูปแบบของการสะสมโลหะลิเธียมเพื่อสร้างเดนไดรต์ เดนไดรต์เจาะไดอะแฟรม ทำให้เกิดการลัดวงจรภายใน

ส่วนประกอบหลักของอิเล็กโทรไลต์คือคาร์บอเนตซึ่งมีจุดวาบไฟต่ำและมีจุดเดือดต่ำ มันจะไหม้หรือระเบิดได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ หากแบตเตอรี่ร้อนเกินไป จะนำไปสู่การออกซิเดชันและการลดลงของคาร์บอเนตในอิเล็กโทรไลต์ ทำให้เกิดก๊าซจำนวนมากและความร้อนมากขึ้น หากไม่มีวาล์วนิรภัยหรือไม่ปล่อยก๊าซผ่านวาล์วนิรภัย ความดันภายในแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและทำให้เกิดการระเบิด

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโพลีเมอร์อิเล็กโทรไลต์ไม่ได้แก้ปัญหาด้านความปลอดภัยโดยพื้นฐาน นอกจากนี้ยังใช้กรดลิเธียมโคบอลต์และอิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ด้วย และอิเล็กโทรไลต์นั้นเป็นคอลลอยด์ไม่รั่วไหลง่าย จะเกิดการเผาไหม้ที่รุนแรงยิ่งขึ้น การเผาไหม้เป็นปัญหาที่ใหญ่ที่สุดของความปลอดภัยของแบตเตอรี่โพลีเมอร์

นอกจากนี้ยังมีปัญหาบางประการเกี่ยวกับการใช้แบตเตอรี่ การลัดวงจรภายนอกหรือภายในสามารถผลิตกระแสไฟเกินสองสามร้อยแอมแปร์ได้ เมื่อเกิดการลัดวงจรภายนอก แบตเตอรี่จะปล่อยกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ออกมาทันที ซึ่งใช้พลังงานจำนวนมาก และสร้างความร้อนมหาศาลให้กับความต้านทานภายใน การลัดวงจรภายในทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ และอุณหภูมิสูงขึ้น ทำให้ไดอะแฟรมละลาย และพื้นที่ไฟฟ้าลัดวงจรจะขยายตัว ทำให้เกิดวงจรอุบาทว์

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าทำงานสูง 3 ~ 4.2V เซลล์เดียว ต้องใช้การสลายตัวของแรงดันไฟฟ้ามากกว่าอิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ 2V และการใช้อิเล็กโทรไลต์อินทรีย์ในสภาวะกระแสสูงและมีอุณหภูมิสูงจะถูกอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรไลต์ ก๊าซส่งผลให้แรงดันภายในเพิ่มขึ้น ร้ายแรงจะทะลุเปลือกออก

การอัดประจุมากเกินไปอาจทำให้โลหะลิเธียมตกตะกอน ในกรณีที่เปลือกแตก การสัมผัสโดยตรงกับอากาศ ทำให้เกิดการเผาไหม้ ในเวลาเดียวกัน อิเล็กโทรไลต์จุดติดไฟ เปลวไฟแรง ก๊าซขยายตัวอย่างรวดเร็ว การระเบิด

นอกจากนี้ สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนของโทรศัพท์มือถือ เนื่องจากการใช้งานที่ไม่เหมาะสม เช่น การอัดขึ้นรูป การกระแทก และการดูดน้ำ ส่งผลให้แบตเตอรี่ขยายตัว การเสียรูป และการแตกร้าว ฯลฯ ซึ่งจะนำไปสู่การลัดวงจรของแบตเตอรี่ในกระบวนการคายประจุหรือการชาร์จ โดยการระเบิดความร้อน

ความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียม:

เพื่อหลีกเลี่ยงการคายประจุเกินหรือประจุเกินที่เกิดจากการใช้งานที่ไม่เหมาะสม กลไกการป้องกันสามชั้นจึงถูกตั้งค่าไว้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเดี่ยว หนึ่งคือการใช้องค์ประกอบการสลับ เมื่ออุณหภูมิของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น ความต้านทานจะเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูงเกินไป จะหยุดแหล่งจ่ายไฟโดยอัตโนมัติ ประการที่สองคือการเลือกวัสดุพาร์ติชันที่เหมาะสม เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นถึงค่าที่กำหนด รูพรุนขนาดไมครอนบนพาร์ติชันจะละลายโดยอัตโนมัติ เพื่อให้ลิเธียมไอออนไม่สามารถผ่านได้ ปฏิกิริยาภายในของแบตเตอรี่จะหยุดลง ประการที่สามคือการตั้งค่าวาล์วนิรภัย (นั่นคือรูระบายอากาศที่ด้านบนของแบตเตอรี่) เมื่อความดันภายในของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้นถึงค่าที่กำหนด วาล์วนิรภัยจะเปิดโดยอัตโนมัติเพื่อความปลอดภัยของแบตเตอรี่

บางครั้ง แม้ว่าแบตเตอรี่จะมีมาตรการควบคุมความปลอดภัย แต่เนื่องจากสาเหตุบางประการที่เกิดจากความล้มเหลวในการควบคุม ทำให้วาล์วนิรภัยหรือแก๊สขาดไม่มีเวลาระบายผ่านวาล์วนิรภัย แรงดันภายในของแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและทำให้ การระเบิด โดยทั่วไป พลังงานทั้งหมดที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะแปรผกผันกับความปลอดภัย เมื่อความจุของแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น ปริมาตรของแบตเตอรี่ก็จะเพิ่มขึ้นด้วย และประสิทธิภาพการกระจายความร้อนจะลดลง และความเป็นไปได้ที่จะเกิดอุบัติเหตุก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ในโทรศัพท์มือถือ ข้อกำหนดพื้นฐานคือ ความน่าจะเป็นของอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยควรน้อยกว่าหนึ่งในล้าน ซึ่งเป็นมาตรฐานขั้นต่ำที่สาธารณชนยอมรับด้วย สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนความจุสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรถยนต์ สิ่งสำคัญมากคือต้องใช้การกระจายความร้อนแบบบังคับ

การเลือกวัสดุอิเล็กโทรดที่ปลอดภัยกว่า วัสดุลิเธียมแมงกานีสออกไซด์ในแง่ของโครงสร้างโมเลกุลเพื่อให้แน่ใจว่าในสถานะประจุเต็ม ไอออนลิเธียมในอิเล็กโทรดบวกได้ถูกฝังลงในหลุมคาร์บอนเชิงลบอย่างสมบูรณ์ โดยพื้นฐานแล้วจะหลีกเลี่ยงการสร้างเดนไดรต์ ในเวลาเดียวกัน โครงสร้างที่เสถียรของกรดลิเธียมแมงกานีส เพื่อให้ประสิทธิภาพการออกซิเดชันต่ำกว่ากรดลิเธียมโคบอลต์มาก อุณหภูมิการสลายตัวของกรดลิเธียมโคบอลต์มากกว่า 100 ℃ แม้เนื่องจากการลัดวงจรภายนอกภายนอก (needling) ภายนอก การลัดวงจรการชาร์จไฟเกินสามารถหลีกเลี่ยงอันตรายจากการเผาไหม้และการระเบิดที่เกิดจากโลหะลิเธียมที่ตกตะกอนได้อย่างสมบูรณ์

นอกจากนี้ การใช้วัสดุลิเธียมแมงกาเนตยังสามารถลดต้นทุนได้อย่างมาก

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเทคโนโลยีควบคุมความปลอดภัยที่มีอยู่ อันดับแรกเราต้องปรับปรุงประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยของแกนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแบตเตอรี่ความจุขนาดใหญ่ เลือกไดอะแฟรมที่มีประสิทธิภาพการปิดความร้อนที่ดี บทบาทของไดอะแฟรมคือการแยกขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่ออกโดยปล่อยให้ลิเธียมไอออนผ่านไปได้ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เมมเบรนจะปิดก่อนที่จะละลาย ส่งผลให้ความต้านทานภายในเพิ่มเป็น 2,000 โอห์ม และปิดปฏิกิริยาภายใน เมื่อความดันหรืออุณหภูมิภายในถึงมาตรฐานที่ตั้งไว้ วาล์วกันการระเบิดจะเปิดและเริ่มลดแรงดันเพื่อป้องกันการสะสมของก๊าซภายในมากเกินไป การเสียรูป และนำไปสู่การแตกของเปลือกในที่สุด ปรับปรุงความไวในการควบคุม เลือกพารามิเตอร์การควบคุมที่ละเอียดอ่อนมากขึ้น และใช้การควบคุมร่วมกันของพารามิเตอร์หลายตัว (ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแบตเตอรี่ความจุสูง) สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนความจุขนาดใหญ่เป็นส่วนประกอบหลายเซลล์แบบอนุกรม/ขนาน เช่นแรงดันไฟฟ้าของคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กมากกว่า 10V ความจุขนาดใหญ่ โดยทั่วไปการใช้ชุดแบตเตอรี่เดี่ยว 3 ถึง 4 ก้อนสามารถตอบสนองความต้องการแรงดันไฟฟ้า จากนั้น 2 ถึง 3 ซีรีส์ของ ก้อนแบตเตอรี่ขนานกันเพื่อให้แน่ใจว่ามีความจุขนาดใหญ่

ชุดแบตเตอรี่ความจุสูงนั้นจะต้องมีฟังก์ชันการป้องกันที่ค่อนข้างสมบูรณ์แบบ และควรพิจารณาโมดูลแผงวงจรสองประเภทด้วย: โมดูล ProtecTIonBoardPCB และโมดูล SmartBatteryGaugeBoard การออกแบบการป้องกันแบตเตอรี่ทั้งหมดประกอบด้วย: IC ป้องกันระดับ 1 (ป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่เกิน, คายประจุเกิน, ไฟฟ้าลัดวงจร), IC ป้องกันระดับ 2 (ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินครั้งที่สอง), ฟิวส์, ไฟ LED, การควบคุมอุณหภูมิ และส่วนประกอบอื่นๆ ภายใต้กลไกการป้องกันหลายระดับ แม้ในกรณีที่เครื่องชาร์จและแล็ปท็อปผิดปกติ แบตเตอรี่แล็ปท็อปสามารถเปลี่ยนเป็นสถานะการป้องกันอัตโนมัติเท่านั้น หากสถานการณ์ไม่ร้ายแรงก็มักจะใช้งานได้ตามปกติหลังจากเสียบปลั๊กและถอดออกโดยไม่มีการระเบิด

เทคโนโลยีพื้นฐานที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ในแล็ปท็อปและโทรศัพท์มือถือนั้นไม่ปลอดภัย และจำเป็นต้องพิจารณาโครงสร้างที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น

โดยสรุป ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีวัสดุและความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นของผู้คนเกี่ยวกับข้อกำหนดในการออกแบบ การผลิต การทดสอบ และการใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน อนาคตของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะปลอดภัยยิ่งขึ้น