作者：电子创新网张国斌
2024年6月24日上午10点31分，韩国京畿道华城市一家电池制造企业的工厂发生火灾。截止北京时间6月24日19时，据韩方通报，事件中遇难中国公民为19人！初步调查显示锂电池快速起火引发工厂火灾。
2024年2月23日凌晨，南京雨花台区明尚西苑居民楼火灾事故，造成15人死亡，44人受伤，据南京市消防救援支队负责人介绍，经初步分析，火灾为第6栋建筑地面架空层停放电动自行车锂电池起火引发。
2022年12月12日，广东深圳一小区电动自行车充电棚深夜起火，数十辆电动自行车被烧，现场发生剧烈爆炸。所幸消防员及时处置，无人员伤亡。
近年来，由于锂电池引发的事故逐渐增多，一个个触目惊心的事故案例让全产业对锂电池安全高度重视，如何确保锂电池安全？一般来说，从两个关键因素入手确保锂电池安全，一个是依靠BMS-电池管理系统（英语：Battery Management System，缩写BMS）也称为电池保姆或电池管家，主要功能是智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。
另一个关键因素就是从电芯制造工艺入手杜绝安全隐患。6月25日，电子创新网贸泽电子芯英雄联盟直播间特别邀请深圳市铭鸿智控科技有限公司创始人兼总经理李银莲做客贸直播间，李银莲从制造工艺环节深刻剖析了锂电池安全关键因素。
李银莲指出锂电池作为一种高能量密度的储能技术，在电动汽车、便携式电子设备和储能系统中得到了广泛应用。然而，由于锂电池在充放电过程中可能会发生热失控、短路和其他安全问题，因此保障锂电池的安全性显得尤为重要。
从制造工艺看，高质量的制造工艺是保障锂电池安全的重要基础。关键工艺包括：
1、电极制备：确保正负极材料的均匀涂布和稳定的结构，减少缺陷。
2、隔膜质量：高质量的隔膜可以有效防止电极之间的直接接触，避免短路 。
3、电解液纯度：纯净的电解液可以提高电池的化学稳定性，减少副反应 。
保障锂电池安全的制造工艺七大关键因素
李银莲指出锂电池的制造工艺直接影响其安全性和性能。以下是锂电池制造过程中保障安全的七大关键工艺因素：
1. 电极制备工艺
电极的制备质量对锂电池的安全性至关重要。主要包括以下步骤：
混合和涂布：正负极材料与导电剂、粘结剂均匀混合后，涂布在集流体（如铝箔或铜箔）上。均匀的涂布确保电极材料的均匀性，减少局部热点和不均匀反应。
干燥和压实：涂布后的电极材料需进行干燥，以去除溶剂。随后，压实工艺确保电极的致密性，提升电极材料的导电性和机械稳定性
2. 隔膜制造工艺
隔膜的质量影响电池的安全性和性能：体现在一个是材料选择，常用的隔膜材料包括聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP），它们具有良好的化学稳定性和机械强度。另外是孔径控制--隔膜的孔径大小和分布需要严格控制，以确保锂离子能够自由通过，而不允许电极之间的直接接触。
3. 电解液注入工艺
电解液的注入过程需要高精度控制，一个是注液量控制，要确保每个电芯内的电解液量一致，避免因电解液不均导致的电池性能不稳定。另外是注液环境要在无尘和无水的环境中进行注液，以防止杂质和水分进入电芯内部，避免电池内部短路和副反应。
4. 电池组装工艺
电池的组装过程需要高精度和高洁净度，一个是卷绕或叠片：电极和隔膜的卷绕或叠片过程需要高精度设备，以确保层间均匀，无皱褶和错位。另外是焊接技术--电极与集流体的焊接质量需要严格控制，以确保电接触良好，减少接触电阻和热量积聚。
5. 形成工艺
形成工艺是指对组装好的电池进行初次充放电，一个要控制充放电速率：形成过程中，充放电速率需要严格控制，以防止过热和电极材料结构破坏。另外要监测电池状态--通过精密仪器监测电池电压、电流和温度，确保电池在安全范围内运行。
6. 质量检测
在电池生产的各个环节进行严格的质量检测是保障电池安全的关键：一个外观检测--检查电池外观是否有缺陷，如破损、变形等。此外还有电性能测试--测试电池的容量、内阻、循环寿命等电性能，确保符合设计要求。还有安全测试：包括过充、过放、短路、挤压和针刺等安全性测试，模拟极端条件下的电池行为，确保电池在各种情况下的安全性。
7. 封装工艺
电池的封装提供了额外的保护，防止外部环境对电池的影响：一个是气密性封装要确保电池密封性能良好，防止电解液泄漏和外部水汽进入。另外要注意防爆阀设计，要在电池内压过高时，防爆阀可以释放内部压力，防止电池爆炸。
除了上述其他关键因素外，李银莲表示在电池材料选择上正极材料选择磷酸铁锂（LiFePO4）等具有较高的热稳定性和安全性。负极材料选用高质量的石墨和新型硅基材料可提高电池的能量密度和循环寿命 。
此外，她表示合理的设计和封装技术可以显著提高锂电池的安全性，例如模块化设计--通过分模块管理电池组，便于监控和维护。坚固的外壳--提供物理保护，防止外部冲击和机械损伤 ，也可以提升锂电池安全。
保障锂电池安全是一个系统工程，需要从材料选择、制造工艺、设计与封装、检测与监控、热管理系统、以及规范与标准等多方面入手。通过实施严格的管理和技术措施，可以有效提升锂电池的安全性，减少事故发生的风险，从而推动锂电池技术在各个领域的广泛应用。
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