Kako bi se izbjeglo prekomjerno pražnjenje ili prekomjerno punjenje baterije zbog nepravilne uporabe, u jednoj litij-ionskoj bateriji postavljen je trostruki zaštitni mehanizam. Prvo se koristi element prekidača. Kada temperatura unutar baterije raste, njezina vrijednost otpora raste u skladu s tim. Kada je temperatura previsoka, automatski će prestati opskrbljivati strujom; drugo, odabire se odgovarajući materijal za razdvajanje. Kada temperatura poraste do određene vrijednosti, mikropore na razini mikrona na separatoru će se automatski otopiti, tako da litijevi ioni ne mogu proći i unutarnja reakcija baterije se zaustavlja; treće, postavljen je sigurnosni ventil (otvor za ventilaciju na vrhu baterije). Kada unutarnji tlak baterije poraste do određene vrijednosti, automatski se otvara sigurnosni ventil kako bi se osigurala sigurnost baterije.
Ponekad, iako sama baterija ima mjere sigurnosne kontrole, kontrola iz nekog razloga zakaže, nedostaje sigurnosni ventil ili plin nije ispušten kroz sigurnosni ventil na vrijeme, a unutarnji tlak baterije će naglo porasti i izazvati eksploziju .
Općenito, ukupna energija pohranjena u litij-ionskoj bateriji obrnuto je proporcionalna njezinoj sigurnosti. Kako se kapacitet baterije povećava, volumen baterije se također povećava, njezina disipacija topline se pogoršava, a mogućnost nesreće će se značajno povećati. Za litij-ionske baterije koje se koriste u mobilnim telefonima, osnovni zahtjev je da vjerojatnost sigurnosne nezgode bude manja od jedan prema milijun, što je ujedno i minimalni standard prihvatljiv javnosti. Za litij-ionske baterije velikog kapaciteta, posebno za automobile, osobito je važno koristiti prisilno odvođenje topline.
Odaberite sigurnije materijale za elektrode, kao što su litij manganat. Što se tiče molekularne strukture, osigurano je da su litijevi ioni pozitivne elektrode potpuno ugrađeni u ugljične pore negativne elektrode kada su potpuno napunjene, čime se u osnovi izbjegava stvaranje dendrita. U isto vrijeme, stabilna struktura litij manganata čini njegovu oksidacijsku izvedbu puno nižom od one litij kobalt oksida, a njegova temperatura raspadanja premašuje temperaturu litij kobalt oksida za 100 stupnjeva. Čak i ako dođe do unutarnjeg kratkog spoja (ubod igle) ili vanjskog kratkog spoja zbog vanjske sile, opasnost od izgaranja i eksplozije uzrokovane taloženjem metalnog litija može se u potpunosti izbjeći tijekom prekomjernog punjenja.
Osim toga, upotreba materijala od litijevog manganata također može uvelike smanjiti troškove.
Kako bi se poboljšala izvedba postojećih tehnologija sigurnosne kontrole, sigurnosna izvedba ćelija litij-ionske baterije mora se prvo poboljšati, što je osobito važno za baterije velikog kapaciteta. Odaberite dijafragmu s dobrim toplinskim isključivanjem. Funkcija dijafragme je omogućiti prolaz litijevim ionima dok izolira pozitivne i negativne elektrode baterije. Kad temperatura poraste, zatvara se prije nego što se dijafragma otopi, tako da unutarnji otpor poraste na 2000 ohma, zaustavljajući unutarnju reakciju.
Kada unutarnji tlak ili temperatura dosegne unaprijed postavljeni standard, ventil otporan na eksploziju će se otvoriti i početi ispuštati tlak kako bi se spriječilo prekomjerno unutarnje nakupljanje plina, deformacija i eventualno pucanje ljuske.
Poboljšajte osjetljivost upravljanja, odaberite osjetljivije parametre upravljanja i koristite zajedničku kontrolu više parametara (ovo je posebno važno za baterije velikog kapaciteta). Za litij-ionske baterije velikog kapaciteta, one se sastoje od više ćelija u nizu/paralelno. Na primjer, napon prijenosnog računala je iznad 10 V, a kapacitet je velik. Općenito, 3 do 4 pojedinačne ćelije u seriji mogu zadovoljiti zahtjeve napona, a zatim se 2 do 3 baterije u seriji spajaju paralelno kako bi se osigurao veći kapacitet.
Sami paketi baterija velikog kapaciteta moraju biti opremljeni potpunijim zaštitnim funkcijama, a također treba uzeti u obzir dva modula supstrata strujnog kruga: modul supstrata zaštitnog kruga (PCB zaštitne ploče) i modul pametne ploče mjerača baterije. Kompletan dizajn zaštite baterije uključuje: IC zaštite prve razine (za sprječavanje prenapunjenosti baterije, prekomjernog pražnjenja i kratkog spoja), IC zaštite druge razine (za sprječavanje drugog prenapona), osigurač, LED indikator, podešavanje temperature i druge komponente.
Pod zaštitnim mehanizmom na više razina, čak i ako punjač ili prijenosno računalo ima abnormalnost, baterija prijenosnog računala može se prebaciti samo u stanje automatske zaštite. Ako situacija nije ozbiljna, često može raditi normalno nakon ponovnog uključivanja i neće eksplodirati.
Temeljna tehnologija koja se koristi u litij-ionskim baterijama koje se koriste u prijenosnim računalima i mobilnim telefonima nije sigurna i potrebno je razmotriti sigurniju strukturu.
Ukratko, s napretkom tehnologije materijala i sve većim razumijevanjem ljudi o zahtjevima za dizajn, proizvodnju, testiranje i upotrebu litij-ionskih baterija, litij-ionske baterije će u budućnosti postati sigurnije.