鋰離子電池的潛在安全性問題很大程度上影響了消費者的信心。雖然人們一直期待BMS能夠準(zhǔn)確地監(jiān)控安全狀況（SOS）并能預(yù)測和阻止一些故障的發(fā)生,但是，由于熱失控的情況復(fù)雜多樣，很難由一種技術(shù)系統(tǒng)保障其生命周期中所面臨的所有安全狀況，所以，對其引發(fā)原因的分析和研究對一個安全可靠的鋰離子電池來說仍然是必要的。

　　BMS電池管理系統(tǒng)

　　電池管理系統(tǒng)（BMS）在動力電池的使用中被寄予解決關(guān)鍵問題的厚望。管理系統(tǒng)需要管理電池及其一致性，使其在不同條件下（溫度，海拔高度，最大倍率，電荷狀態(tài)，循環(huán)壽命……）獲得最大的能量儲存、往返效率和安全性。BMS包括一些通用的模塊：數(shù)據(jù)采集器，通訊單元和電池狀態(tài)（SOC,SOC,SOP……）評估模型。隨著動力電池的發(fā)展，對BMS的管理能力要求也更多更嚴(yán)苛。增加了比如熱量管理模塊，高壓監(jiān)控模塊……通過這些安全性模塊的增加，可望改善動力電池在使用過程中的安全可靠性。

　　電堆的集成設(shè)計

　　電池發(fā)生熱失控后會引發(fā)冒煙、起火、爆炸等具有破壞性的行為，危害到使用者的人身安全。即使選用理論上最安全的配置方式，也不足以讓人高枕無憂。如選用LiFePO4和Li4Ti5O12做成安全而適用于快速充放電電池的正極和負(fù)極材料，他們的電動勢都位于電解質(zhì)的電化學(xué)窗口內(nèi)，也不再需要SEI膜。但是，即是這樣也會因為氧化還原電對會出現(xiàn)在陰離子的P軌道頂部或者和陽離子的4S軌道發(fā)生交疊而不足以應(yīng)付該電極在一些工況下的工作情況。再合理的電芯設(shè)計和制造也無法避免使用工況中的意外情況發(fā)生，只有合理的電池包集成設(shè)計才可以讓電堆在電芯出問題的情況下及時止損。

　　如前所述，電池的安全性和續(xù)航能力在材料的層面是一對互相矛盾的結(jié)果。為了解決安全性和續(xù)航能力的平衡問題，TeslaMotorsCo.Ltd率先做出了典范給了我們很好的啟示。特斯拉的ModelS使用了松下公司（PanasonicCo.Ltd）的高能量密度的NCR18650A型電池，在一個電堆中使用了7000多節(jié)電芯。這本是一個發(fā)生熱失控幾率很高的組合方式，但通過對電堆集成及其BMS的設(shè)計，使用了很多創(chuàng)新性專利，使ModelS在實際使用過程中發(fā)生安全事故的幾率大大降低。以特斯拉的公開專利為例，其中對單體安全性能、模組module安全性能和電池pack總成安全性能的加強(qiáng)可以或多或少代表解決集成的先進(jìn)辦法。

　　Tesla通過在電芯的電極處、外殼上添加防火材料和套管，在單體之間保持最小安全距離，采用墊片保持單體在起火后的間距維持不變，使用高效安全閥預(yù)測單體破裂位置，單體安全閥門閥門打開后即切斷單體與電器的連接，從而防止單體電芯間的熱量擴(kuò)散和發(fā)生熱失控之后引起的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。同時，通過在電池的電極和電池殼的內(nèi)表面之間布置絕熱層，在模組間布置絕緣層，將Pack分區(qū)進(jìn)行保護(hù)，從而阻隔模組間在發(fā)生熱失控發(fā)生后的熱量傳導(dǎo)和失控擴(kuò)散。這些措施從電芯到模組的層面，層層設(shè)防，以期在內(nèi)部熱失控發(fā)生后最大限度地及時止損。

　　熱失控預(yù)案設(shè)計

　　對于熱失控發(fā)生后的預(yù)案設(shè)計方式多種類,多層面，除了上述的各種集成時考慮的安全性設(shè)計外，還有布控冷卻管道為電池冷卻和熱失控主動緩和系統(tǒng)啟動噴出冷卻液體以消減熱失控產(chǎn)生的影響；子電堆安全閥門及時打開，讓熱失控產(chǎn)生的高溫氣體及時排出體系，再由總閥門排出；利用內(nèi)置的其他系統(tǒng)吸收熱失控高溫產(chǎn)生的能量，降低危害……最后，一旦發(fā)生前序手段無法控制的情況，通過，在pack所在位置的底部加裝防彈板，在乘員艙和pack層之間加阻熱層以最大可能性減小熱失控發(fā)生后所帶來的人身傷害。這些設(shè)計不僅可以使內(nèi)部熱失控時的能量及時消減，也可以預(yù)見在電池層面徹底失去控制后，災(zāi)難性后果仍在掌控范圍內(nèi)從而從根本上保障使用者的人身安全。