Aby se zabránilo nadměrnému vybití nebo přebití baterie v důsledku nesprávného použití, je v jediné lithium-iontové baterii nastaven trojitý ochranný mechanismus. Nejprve se použije spínací prvek. Když se teplota uvnitř baterie zvýší, hodnota jejího odporu se odpovídajícím způsobem zvýší. Když je teplota příliš vysoká, automaticky přestane dodávat energii; za druhé je vybrán vhodný separační materiál. Když teplota stoupne na určitou hodnotu, mikropóry na separátoru se automaticky rozpustí, takže lithiové ionty nemohou projít a vnitřní reakce baterie se zastaví; za třetí je nastaven pojistný ventil (odvzdušňovací otvor v horní části baterie). Když vnitřní tlak baterie stoupne na určitou hodnotu, pojistný ventil se automaticky otevře, aby byla zajištěna bezpečnost baterie.
Někdy, i když má baterie samotná bezpečnostní kontrolní opatření, ovládání z nějakého důvodu selže, chybí pojistný ventil nebo se plyn přes pojistný ventil neuvolní včas a vnitřní tlak baterie prudce stoupne a způsobí výbuch .
Obecně platí, že celková energie uložená v lithium-iontové baterii je nepřímo úměrná její bezpečnosti. Se zvyšující se kapacitou baterie se zvyšuje i její objem, zhoršuje se její odvod tepla a výrazně se zvyšuje možnost nehody. U lithium-iontových baterií používaných v mobilních telefonech je základním požadavkem, aby pravděpodobnost bezpečnostní nehody byla menší než jedna ku milionu, což je také minimální standard přijatelný pro veřejnost. U velkokapacitních lithium-iontových baterií, zejména pro automobily, je zvláště důležité použít nucený odvod tepla.
Vybírejte bezpečnější materiály elektrod, jako jsou materiály z manganistanu lithného. Z hlediska molekulární struktury je zajištěno, že ionty lithia kladné elektrody jsou při plném nabití zcela zapuštěny do uhlíkových pórů záporné elektrody, což zásadně zabraňuje tvorbě dendritů. Současně stabilní struktura manganistanu lithného činí jeho oxidační výkon mnohem nižší než oxid lithný a kobaltnatý a jeho teplota rozkladu převyšuje teplotu oxidu lithného o 100 stupňů. I když dojde k vnitřnímu zkratu (propíchnutí jehly) nebo vnějšímu zkratu vlivem vnější síly, lze při přebíjení zcela zabránit nebezpečí vznícení a výbuchu způsobenému vysrážením kovového lithia.
Kromě toho může použití materiálů manganistanu lithného také výrazně snížit náklady.
Aby se zlepšil výkon stávajících technologií řízení bezpečnosti, musí se nejprve zlepšit bezpečnostní výkon lithium-iontových bateriových článků, což je zvláště důležité u velkokapacitních baterií. Vyberte membránu s dobrým tepelným vypínáním. Funkcí membrány je umožnit průchod iontů lithia a zároveň izolovat kladné a záporné elektrody baterie. Když teplota stoupne, uzavře se dříve, než se membrána roztaví, takže vnitřní odpor stoupne na 2000 ohmů, čímž se zastaví vnitřní reakce.
Když vnitřní tlak nebo teplota dosáhnou přednastavené normy, otevře se nevýbušný ventil a začne uvolňovat tlak, aby se zabránilo nadměrnému vnitřnímu nahromadění plynu, deformaci a případně prasknutí pláště.
Vylepšete citlivost ovládání, vyberte citlivější parametry ovládání a využijte společné ovládání více parametrů (to je důležité zejména u velkokapacitních baterií). U velkokapacitních lithium-iontových baterií se skládají z více článků v sérii/paralelně. Například napětí notebooku je nad 10 V a kapacita je velká. Obecně platí, že 3 až 4 samostatné články v sérii mohou splnit požadavky na napětí a pak jsou 2 až 3 baterie v sérii zapojeny paralelně, aby byla zajištěna větší kapacita.
Samotné velkokapacitní bateriové sady musí být vybaveny úplnějšími ochrannými funkcemi a je třeba zvážit také dva moduly substrátu obvodu: modul substrátu ochranného obvodu (Protection Board PCB) a modul Smart Battery Gauge Board. Kompletní konstrukce ochrany baterie zahrnuje: IC ochrany první úrovně (zabraňuje přebití baterie, nadměrnému vybití a zkratu), IC ochrany druhé úrovně (zabránění druhému přepětí), pojistku, LED indikátor, nastavení teploty a další komponenty.
V rámci víceúrovňového ochranného mechanismu se baterie notebooku může přepnout pouze do stavu automatické ochrany, i když má nabíječka nebo přenosný počítač abnormalitu. Pokud situace není vážná, může po opětovném zapojení často fungovat normálně a neexploduje.
Základní technologie používaná v lithium-iontových bateriích používaných v laptopech a mobilních telefonech není bezpečná a je třeba zvážit bezpečnější strukturu.
Stručně řečeno, s pokrokem v materiálové technologii a prohlubujícím se pochopením požadavků lidí na konstrukci, výrobu, testování a použití lithium-iontových baterií budou lithium-iontové baterie v budoucnu bezpečnější.