鋰，原子序數(shù)3，原子量6.941，是最輕的堿金屬元素。為了提升安全性及電壓，科學(xué)家們發(fā)明了用石墨及鈷酸鋰等材料來儲存鋰原子。這些材料的分子結(jié)構(gòu)，形成了納米等級的細(xì)小儲存格子，可用來儲存鋰原子。這樣一來，即使是電池外殼破裂，氧氣進(jìn)入，也會因氧分子太大，進(jìn)不了這些細(xì)小的儲存格，使得鋰原子不會與氧氣接觸而避免爆炸。

鋰電池芯過充到電壓高于4.2V后，會開始產(chǎn)生副作用。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。鋰電芯電壓高于4.2V后，正極材料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量不到一半，此時儲存格常會垮掉，讓電池容量產(chǎn)生永久性的下降。如果繼續(xù)充電，由于負(fù)極的儲存格已經(jīng)裝滿了鋰原子，后續(xù)的鋰金屬會堆積于負(fù)極材料表面。這些鋰原子會由負(fù)極表面往鋰離子來的方向長出樹枝狀結(jié)晶。這些鋰金屬結(jié)晶會穿過隔膜紙，使正負(fù)極短路。有時在短路發(fā)生前電池就先爆炸，這是因為在過充過程，電解液等材料會裂解產(chǎn)生氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進(jìn)去與堆積在負(fù)極表面的鋰原子反應(yīng)，進(jìn)而爆炸。

因此，鋰電池充電時，一定要設(shè)定電壓上限，才可以同時兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2V。鋰電芯放電時也要有電壓下限。當(dāng)電芯電壓低于2.4V時，部分材料會開始被破壞。又由于電池會自放電，放愈久電壓會愈低，因此，放電時最好不要放到2.4V才停止。鋰電池從3.0V放電到2.4V這段期間，所釋放的能量只占電池容量的3%左右。因此，3.0V是一個理想的放電截止電壓。充放電時，除了電壓的限制，電流的限制也有其必要。電流過大時，鋰離子來不及進(jìn)入儲存格，會聚集于材料表面。

這些鋰離子獲得電子后，會在材料表面產(chǎn)生鋰原子結(jié)晶，這與過充一樣，會造成危險性。萬一電池外殼破裂，就會爆炸。因此，對鋰離子電池的保護(hù)，至少要包含：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰電池組內(nèi)，除了鋰電池芯外，都會有一片保護(hù)板，這片保護(hù)板主要就是提供這三項保護(hù)。但是，保護(hù)板的這三項保護(hù)顯然是不夠的，全球鋰電池爆炸事件還是頻傳。要確保電池系統(tǒng)的安全性，必須對電池爆炸的原因，進(jìn)行更仔細(xì)的分析。

選用任何產(chǎn)品，應(yīng)該說適合您的才是最好的，關(guān)于鋰電池甚至與電池產(chǎn)品的選用一般從以下幾個方面來考慮：

1、根據(jù)實際使用用途
　　大型儲能：一般都會涉及到環(huán)保、使用壽命、占地面積等綜合因素，一般建議使用磷酸鐵鋰體系電芯，特別是大容量的磷酸鐵鋰電芯比較適合；
　　小型儲能：一般可以選擇26650、32650磷酸鐵鋰體系電芯；
　　小型動力：一般可以選擇與小型儲能一樣的電池，也可以選擇相對比較安全的三元材料體系電芯；可以兼顧體積比能量與重量比能量問題；
　　便攜式產(chǎn)品：一般選用18650的三元體系電芯；能量要求比較高的可以考慮聚合物鈷酸鋰體系電芯。
　　智能穿戴產(chǎn)品：一般選用同樣體積下，內(nèi)阻小的電芯比較好，能夠較好的發(fā)揮設(shè)計容量，達(dá)到使用要求。
　　特殊領(lǐng)域電池：需要電池方面的專家建議，哪一種更為合理的選用。

2、放電倍率
　　普通產(chǎn)品使用一般倍率不超過0.5C的產(chǎn)品，使用普通配方的鋰電池即可。
　　產(chǎn)品使用超過1C的使用，一般要考慮產(chǎn)品的壽命及使用環(huán)境；特別是充電環(huán)境，一般鋰電池在高低溫狀態(tài)下充電電流需要降額充電，也就是本來應(yīng)該是小于1C充電的電池，在高低溫狀態(tài)下，充電電流一般要小于0.2C才比較理想。
　　超過2C放電的鋰電池我們稱之為倍率型電池；一般需要特殊配方才可以達(dá)到使用要求，如果使用普通電芯，會導(dǎo)致壽命低、安全性隱患等不良狀況。
　　一般來說超過5C倍率的電池，使用壽命都不長，一般不超過100次循環(huán)，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，后續(xù)產(chǎn)品有可能提高產(chǎn)品壽命，但是一般都同時犧牲了其他技術(shù)指標(biāo)。航模、無人機、特殊領(lǐng)域電池有高倍率的要求。瞬間放電時間比較短的不算高倍率電池。

3、溫度環(huán)境
　　電池根據(jù)不同的溫度環(huán)境使用，又分為高溫電芯、低溫電芯、常規(guī)電芯三大類；一般高溫電芯指的是高溫下進(jìn)行存儲，一般不進(jìn)行放電，如果有放電的使用要求，則產(chǎn)品應(yīng)該不超過65度或者70度，一般高溫環(huán)境下放電也會存在高溫充電，比如說行車記錄儀電池，高溫下不止是放電，一般設(shè)計者對電池不了解，也沒有去限制高溫充電，那么這個時候，高溫充電給電池帶來的破壞性是最致命的。也造成了此類電池的起鼓，甚至其他的不良狀況出現(xiàn)。如果主板可以設(shè)計高溫下的保護(hù)，就能夠給鋰電池帶來良性的使用條件，一般建議高溫放電保護(hù)設(shè)置在70度；高溫充電保護(hù)設(shè)置在55度比較合適，鋰電池雖然是充電條件為0~45度，但是在45~55度區(qū)間如果小電流充電則是沒有太大問題，一般認(rèn)為是安全的。

4、使用平臺下限電壓
　　一般指用電器的下限電壓，我們選用電池時充分的考慮用電器的使用電壓范圍，使得鋰電池能夠被充分的使用。所以說選用鋰電池時一定要先了解自己的產(chǎn)品應(yīng)該使用哪個電壓段的產(chǎn)品，選用正確電壓范圍的鋰電池，使得整個產(chǎn)品設(shè)計更加合理。

5、配合充電系統(tǒng)
　　鋰電池的充電管理系統(tǒng)非常重要，一定要安裝嚴(yán)格的恒流恒壓充電模式進(jìn)行，如果超出了此模式進(jìn)行充電，產(chǎn)品就會得不到良好的充電效果，最終影響使用壽命，嚴(yán)重的可能會導(dǎo)致安全問題。一般鋰電池的設(shè)計是安全的，不當(dāng)?shù)氖褂门c充電是鋰電池安全型問題的高發(fā)區(qū)。

6、高比能量的電池是不是一定好
　　選用高比能量的電池，需要實際測試壽命后才批量正式使用為佳；高比能電池一定要驗證過才可以投入使用。任何產(chǎn)品都需要此過程，一般電池廠家設(shè)計的高比能電池都會犧牲其他性能，沒有一個產(chǎn)品是非常完美的，如果說犧牲的電池短板剛好是您所必須，那么就不能考慮原有設(shè)計，需要重新設(shè)計，重新驗證。

7、儲能電池與倍率電池、常規(guī)電池異同點
　　一般來說，UPS類儲能電池要兼顧倍率性能；UPS大部分是臨時替代市電5~10分鐘的使用，也就是說電池一般都要5~10C的倍率放電方可達(dá)到使用要求，我們切記不要以為平時一般不使用電池就在設(shè)計產(chǎn)品時掉以輕心。
　　大型儲能一般不需要倍率型電池。
　　倍率電池一般常見于航模類、無人機、電玩產(chǎn)品中。但是一般不要奢望有太高的使用壽命。

電池保護(hù)無非是達(dá)到了保護(hù)條件而進(jìn)行的保護(hù)。

過充保護(hù)：需要檢查充電器的電壓匹配性，一般來說充電器的電壓需要小于等于充電限制電壓，每一款電池都有相關(guān)規(guī)定。

放電保護(hù)：在客戶端使用的時候是不應(yīng)該發(fā)生過放保護(hù)的，這個過放保護(hù)是后級的，一般來說2.5V的保護(hù)電壓的電池，其使用的用電器最低使用電壓應(yīng)該在3.0V或以上的，不能每一次都使用到電池的過放保護(hù)電壓才是正確的使用電池。

充電過流保護(hù)：一般來說是充電器的電流大于電池的充電過流保護(hù)值而發(fā)生的保護(hù)，屬于兩者之間的匹配性問題。

放電過流保護(hù)：一般來說是用電設(shè)備啟動電流較大造成電池保護(hù)，這個在設(shè)計初期就要考慮到電池過流的冗余，需要提供給電池設(shè)計的廠家，才能避免過流保護(hù)的情況發(fā)生；如果是倍率型的電池需要提供倍率持續(xù)放電的電流，這個電流與電池的最大放電電流是有區(qū)別的，電池的最大放電電流指的是可以在此電流下進(jìn)行放電，而非持續(xù)放電，因為持續(xù)放電是有大量的發(fā)熱問題需要解決，設(shè)計上要有較大的冗余設(shè)計。

短路保護(hù)：如果有發(fā)生短路保護(hù)的情況，需要查清原因，避免重復(fù)進(jìn)行短路保護(hù)的情況發(fā)送，意外發(fā)生的短路保護(hù)，需要解除短路保護(hù)后再進(jìn)行正常的裝配及使用；如果是電池在與設(shè)備裝備的過程中發(fā)生的短路保護(hù)需要把電池拆卸下來，解除短路保護(hù)后，再次裝配方可；一般短路解除的方法是充電。