首先，這個(gè)問(wèn)題問(wèn)得很寬泛，給我的第一印象是不好回答，問(wèn)題沒(méi)有細(xì)致化，動(dòng)力鋰電池材料包含正負(fù)極、電解液、隔離膜以及像集流體之類(lèi)的輔料，這里并沒(méi)有具體指到材料是哪部分的材料，而電芯設(shè)計(jì)中以上提到的每個(gè)部分都能決定電芯的安全性能。換個(gè)角度講，最出名的手機(jī)電池行業(yè)中的三星爆炸門(mén)，雖然目前真正原因沒(méi)人知道（即使三星把鍋扔得干干凈凈，又有誰(shuí)知道真正引起安全事故那最后一根稻草，因?yàn)楣俜狡毓獾囊参幢厥鞘聦?shí)，凡是扯到公眾視野的都關(guān)系著這之后一大群群體的利益鏈，因此真正的原因很難為大眾所知），但可以肯定的一點(diǎn)是，電芯的安全性能并不是有某一種材料能決定，而是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)和各種連鎖反應(yīng)。因此，我覺(jué)得在這里有必要從根本上回答這個(gè)問(wèn)題，即電芯為什么不安全，到底是什么樣的原因?qū)е乱粋€(gè)鋰電池最后燃燒甚至爆炸，然后我們?cè)購(gòu)闹锌梢阅镁唧w材料的例子進(jìn)行比較，在某個(gè)特定的環(huán)節(jié)中，哪些材料會(huì)具有更可靠的安全性能。這是我解答提問(wèn)者這個(gè)問(wèn)題的總體思路。

其次，我們可以知道，電池的失控失效過(guò)程實(shí)際上是個(gè)復(fù)雜的連鎖反應(yīng)，我們專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)稱(chēng)之為熱失控（Thermal runaway），這個(gè)很好理解，英語(yǔ)描述其實(shí)更加貼切，熱亂竄…就是說(shuō)，電池內(nèi)部產(chǎn)生了熱量，但是呢，這些熱量沒(méi)有及時(shí)散去或被吸收，而是太多了，到處亂竄，然后呢像房間里的老鼠一樣，一兩個(gè)你還好控制，抓一抓或毒死就好了，多到了一定程度，有幾個(gè)老鼠跑到房間的冰箱里把菜偷吃了，跑到柜子里把衣服磨破了，跑到其他家具里把木質(zhì)家具磨壞了…結(jié)局就是，熱量太多，影響到了電芯的其他部位的正常工作，最后各個(gè)部位都出現(xiàn)異常，放出了更多的熱量，最后的最后，熱量實(shí)在太高，電池就直接燒了或者甚至爆了。

然后，我們知道了這個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，我們就需要來(lái)一步步看這個(gè)過(guò)程中到底是哪些部位會(huì)對(duì)熱量敏感，會(huì)參與這個(gè)熱失控的鏈反應(yīng)。首當(dāng)其沖的是我們電芯失控的罪魁禍?zhǔn)?mdash;—內(nèi)短路，可以這么講，九成以上的電池安全事故都跟內(nèi)短路有關(guān)系。內(nèi)短路以后呢，我們知道短路以后電阻會(huì)很小，這個(gè)過(guò)程導(dǎo)致電流特別大，于是短路電路周?chē)统霈F(xiàn)了強(qiáng)烈的發(fā)熱效應(yīng)，可以理解為電磁爐加熱，大電流煮電池的過(guò)程。這個(gè)溫度上升其實(shí)也不至于完全毀掉電池，但是局部溫升會(huì)導(dǎo)致下一個(gè)失控發(fā)生，那就是負(fù)極的SEI膜分解，這個(gè)SEI就是負(fù)極表面的一層保護(hù)膜，它的分解相當(dāng)于打開(kāi)了一個(gè)反應(yīng)通道，使得電解液和負(fù)極的反應(yīng)瞬間觸發(fā)，熱量又不停地產(chǎn)生。

說(shuō)到這里呢，我們就可以插入負(fù)極材料的安全性能對(duì)比了，因?yàn)椴煌牧闲纬蒘EI膜的穩(wěn)定性不一樣，比如現(xiàn)在電池中用的石墨和還沒(méi)有市場(chǎng)化的硅負(fù)極比，安全性能就不一樣，石墨要優(yōu)，主要原因是硅負(fù)極在充放電過(guò)程中的膨脹問(wèn)題要比石墨嚴(yán)重，形成的SEI膜在膨脹應(yīng)力作用下更容易遭到破壞。

好了，再回到熱失控的鏈反應(yīng)中，負(fù)極的反應(yīng)觸發(fā)以后，大量的熱使得這個(gè)時(shí)候的溫度在100-150℃，電解液開(kāi)始副反應(yīng)，發(fā)生各種產(chǎn)氣反應(yīng)而分解，同時(shí)還產(chǎn)生大量的熱。。。這個(gè)過(guò)程，我們又可以說(shuō)，不同的電解液會(huì)有完全不同的安全性能，因此行業(yè)中經(jīng)常會(huì)添加一些阻燃劑來(lái)延緩這個(gè)過(guò)程的發(fā)生或者抑制這一步發(fā)生從而緩解電池?zé)崾Э亍?/p>

到了這個(gè)地步，電池的局部溫度已經(jīng)到達(dá)了200℃左右，基本上電池已經(jīng)毀了，但是不至于燃燒爆炸，這個(gè)時(shí)候呢，這個(gè)正極材料就要來(lái)火上澆油了，正極材料一般在這個(gè)階段失效，大量釋氧，結(jié)構(gòu)坍塌，大量的氣體已經(jīng)可以直接引爆電池了。不過(guò)呢，這一步往往是人們討論最多的安全材料部分。為什么呢，因?yàn)楝F(xiàn)行的鋰電池除了正極材料會(huì)有一些選項(xiàng)，其他部分基本就是定下來(lái)的材料，沒(méi)有太大的區(qū)別，因此才會(huì)有很多人認(rèn)為動(dòng)力電芯正極材料磷酸鐵鋰和三元材料的安全性能對(duì)比直接等同于電芯的安全性能。這其實(shí)是個(gè)誤區(qū)，電芯安全問(wèn)題像我之前提到的任何一個(gè)環(huán)節(jié)都可能有很大重要，并非一種材料可以決定整體的安全性能。不過(guò)呢，在熱失控的這一步，我們就可以拿這兩個(gè)最火的正極材料做個(gè)對(duì)比了，答案我想大部分人都清楚，就是磷酸鐵鋰比三元材料要安全，磷酸鐵鋰的熱穩(wěn)定性較三元材料要好，最直接的證據(jù)可以來(lái)自用兩種材料設(shè)計(jì)的電芯的熱箱數(shù)據(jù)，熱失控的熱箱溫度磷酸鐵鋰比三元材料要高，同時(shí)失效狀態(tài)中三元材料造成的溫升也會(huì)更嚴(yán)重，穿釘實(shí)驗(yàn)中，磷酸鐵鋰可以只冒煙，三元材料做的電芯卻經(jīng)常起火爆炸。

講到這里呢，電池基本廢了……是不是再也不敢買(mǎi)電動(dòng)車(chē)了……也并非這么恐怖，行業(yè)內(nèi)安全做得較好的企業(yè)也有，特斯拉雖然鮮有事故，被各種報(bào)道，但他已經(jīng)是非常良心的電動(dòng)車(chē)企了，安全工作完全沒(méi)有少做，特斯拉的思路是用物理工程結(jié)構(gòu)來(lái)提高電芯和電池包的安全性能；而和它對(duì)比的是國(guó)內(nèi)的CATL，作為全球前三的動(dòng)力電池生產(chǎn)商，主要解決安全的思路是從根本出發(fā)，對(duì)材料體系進(jìn)行改進(jìn)，讓每一個(gè)電芯本身就是安全的，來(lái)徹底地提高電芯安全性能?？梢哉f(shuō)是我更喜歡后者…因?yàn)榧词鼓闵w了個(gè)鋼殼在外面，里面不安全心里還是不妥啊，是吧…

整個(gè)的安全性能分析也大概有了個(gè)線(xiàn)索，各材料的安全性能對(duì)比也有了一些參考，有沒(méi)有解答樓主的疑問(wèn)呢我就不清楚了，希望有所幫助。

如果只是活性材料的話(huà)，目前最安全的商業(yè)化程度最高的是磷酸鐵鋰電池，即磷酸鐵鋰做正極，石墨做負(fù)極。理論上，磷酸鐵鋰能耐受600℃高溫。三元材料（NCM）電池中活性材料會(huì)受到陽(yáng)離子混排和結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，一般耐受溫度200多攝氏度。安全是相對(duì)的，但隨著進(jìn)一步的研發(fā)，有往全固態(tài)電池發(fā)展的趨勢(shì)。全固態(tài)電池的安全性更好，只是目前存在循環(huán)差、倍率性能差的缺點(diǎn)。