??????? 以手機(jī)電池系統(tǒng)為例，過充防護(hù)系利用充電器輸出電壓設(shè)定在4.2V左右，來達(dá)到第一層防護(hù)，這樣就算電池組上的保護(hù)板失效，電池也不會(huì)被過充而發(fā)生危險(xiǎn)。第二道防護(hù)是保護(hù)板上的過充防護(hù)功能，一般設(shè)定為4.3V。這樣，保護(hù)板平常不必負(fù)責(zé)切斷充電電流，只有當(dāng)充電器電壓異常偏高時(shí)，才需要?jiǎng)幼?。過電流防護(hù)則是由保護(hù)板及限流片來負(fù)責(zé)，這也是兩道防護(hù)，防止過電流及外部短路。由于過放電只會(huì)發(fā)生在電子產(chǎn)品被使用的過程。因此，一般設(shè)計(jì)是由該電子產(chǎn)品的線路板來提供第一到防護(hù)，電池組上的保護(hù)板則提供第二道防護(hù)。當(dāng)電子產(chǎn)品偵測到供電電壓低于3.0V時(shí)，應(yīng)該自動(dòng)關(guān)機(jī)。如果該產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)未設(shè)計(jì)這項(xiàng)功能，則保護(hù)板會(huì)在電壓低到2.4V時(shí)，關(guān)閉放電回路。
??????? 總之，電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須對過充、過放、與過電流分別提供兩道電子防護(hù)。其中保護(hù)板是第二道防護(hù)。把保護(hù)板拿掉后充電，如果電池會(huì)爆炸就代表設(shè)計(jì)不良。
??????? 上述方法雖然提供了兩道防護(hù)，但是由于消費(fèi)者在充電器壞掉后，常會(huì)買非原廠充電器來充電，而充電器業(yè)者，基于成本考慮，常將充電控制器拿掉，來降低成本。結(jié)果，劣幣驅(qū)逐良幣，市面上出現(xiàn)了許多劣質(zhì)充電器。這使得過充防護(hù)失去了第一道也是最重要的一道防線。而過充又是造成電池爆炸的最重要因素，因此，劣質(zhì)充電器可以稱得上是電池爆炸事件的元兇。
??????? 當(dāng)然，并非所有的電池系統(tǒng)都采用如上圖的方案。在有些情況下，電池組內(nèi)也會(huì)有充電控制器的設(shè)計(jì)。例如：許多筆記型計(jì)算機(jī)的外加電池棒，就有充電控制器。這是因?yàn)楣P記型計(jì)算機(jī)一般都將充電控制器做在計(jì)算機(jī)內(nèi)，只給消費(fèi)者一個(gè)適配器。因此，筆記型計(jì)算機(jī)的外加電池組，就必須有一個(gè)充電控制器，才能確保外加電池組在使用適配器充電時(shí)的安全。另外，使用汽車點(diǎn)煙器充電的產(chǎn)品，有時(shí)也會(huì)將充電控制器做在電池組內(nèi)。
??????? 最后的防線
??????? 如果電子的防護(hù)措施都失敗了，最后的一道防線，就要由電芯來提供了。電芯的安全層級，可依據(jù)電芯能否通過外部短路和過充來大略區(qū)分等級。由于，電池爆炸前，如果內(nèi)部有鋰原子堆積在材料表面，爆炸威力會(huì)更大。而且，過充的防護(hù)常因消費(fèi)者使用劣質(zhì)充電器而只剩一道防線，因此，電芯抗過充能力比抗外部短路的能力更重要。如果，外部短路不會(huì)爆炸的電芯，可以得到一顆星。而過充不會(huì)爆炸的電芯，可以得到兩顆星。那么電芯的安全等級，就有零顆星到三顆星，四種等級。日本制和臺灣制的電池芯，通常都可達(dá)到三顆星的最高等級，中國制的電芯就參差不齊。下表為市場上常見鋰電芯的安全等級。
??????? 安全等級 過充不爆炸 短路不爆炸 代表廠商
??????? ★★★ O O 日本廠、能元、宜電等
??????? ★★ O X
??????? ★ X O 大陸一、二級廠
??????? ☆ X X 大陸二、三級廠
??????? 電芯抗外部短路的方法，通常包括使用高質(zhì)量的隔膜紙和采用壓力閥兩種措施。其中高質(zhì)量的隔膜效果最好，外部短路時(shí)超過百分之九十九的電池不會(huì)發(fā)生爆炸。壓力閥則有副作用。例如電池過充時(shí)，壓力閥如果太早破裂，會(huì)讓氧氣進(jìn)入導(dǎo)致爆炸。另外，中國制壓力閥的精密度非常不可*。中國鋁殼廠生產(chǎn)的鋁殼，不到一成的壓力閥會(huì)在業(yè)者宣稱的壓力范圍內(nèi)起作用，可*度只有百分之一、二。因此，對組裝廠而言，要確保電池不會(huì)發(fā)生短路爆炸，最好的方法還是直接作實(shí)驗(yàn)。只要將電池充飽電，再放入防爆箱中短路即可判定抗短路的能力。
??????? 電池芯抗過充的方法則非常復(fù)雜，必須考慮化學(xué)配方、外殼機(jī)械特性、及配套的電子組件。一般系利用電池過充到某個(gè)電壓時(shí)，讓添加物開始發(fā)生反應(yīng)，一方面增加內(nèi)阻，一方面將電能轉(zhuǎn)為熱能，以達(dá)到1C/12V過充6小時(shí)，不會(huì)爆炸的安全水平。對于串并用的電池，有時(shí)還會(huì)再加上配套的電子組件或精密的壓力閥。
??????? 目前中國制電芯約近半數(shù)可以通過短路測試，但是絕大多數(shù)都無法通過過充測試。又由于電子防護(hù)方面，最容易崩潰的防線是過充防護(hù)，而過充所衍生的爆炸也最嚴(yán)重。因此，電池芯的抗過充能力，是相關(guān)業(yè)者在選擇電池芯時(shí)，重點(diǎn)中的重點(diǎn)。對單顆使用的電池而言，至少要能達(dá)到1C/6V過充6小時(shí)不爆炸。對串聯(lián)使用的電池，至少要能通過1C/12V過充6小時(shí)。這樣才能在消費(fèi)者使用劣質(zhì)充電器的情形下，確保電池組的安全。
??????? 責(zé)任歸屬
??????? 電池組發(fā)生爆炸事件時(shí)，分析爆炸原因，是判定責(zé)任歸屬的第一步。如果是短路爆炸且短路的部位在電池組的外部，這必然是兩道電子防護(hù)都失效且電芯也未能通過短路的考驗(yàn)。這時(shí)保護(hù)板廠商、電芯廠商、PTC廠商、與組裝廠商都有責(zé)任。但是這種情況發(fā)生的機(jī)率不高。如果短路的部位在電池組的內(nèi)部，最可能的導(dǎo)因是絕緣失效且電芯未能通過短路的考驗(yàn)。因此，組裝廠與電芯廠都有責(zé)任。如果是過充爆炸，通常導(dǎo)因于充電器電壓過高、保護(hù)板因溫度過高而暫時(shí)性或永久性的失效、且電芯未能防過充。由于所有電芯廠都只保證電芯短路時(shí)不爆炸，
??????? 而不保證過充時(shí)不爆炸。組裝廠也都會(huì)于產(chǎn)品上標(biāo)示，『只能用原廠充電器』。因此，充電器廠與通信行的責(zé)任最大，保護(hù)板廠商與組裝廠次之。有非常多的充電器，雖然標(biāo)示的輸出電壓在4.2V左右，實(shí)際電壓則超過5V。這種情況下，責(zé)任顯然在充電器廠與通信行。如果充電器廠商如實(shí)的標(biāo)示高于5V的電壓，結(jié)果通信行還把它賣給消費(fèi)者當(dāng)手機(jī)充電器，那么通信行就要負(fù)最大的責(zé)任了。
??????? 鑒定電池組爆炸原因的專業(yè)度非常高，而且費(fèi)用不訾。由于組裝廠在整個(gè)供應(yīng)鏈里，扮演者將電芯變安全的角色。因此，在責(zé)任不清時(shí)，常需先負(fù)擔(dān)該費(fèi)用。因此，選用安全性高的電芯，尤其是抗過充的電芯，對組裝廠至為重要。
??????? 消費(fèi)者注意事項(xiàng)
??????? 鋰離子電池系統(tǒng)如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，對于過充、過放、過電流都有兩道電子防護(hù)，而且電芯也通得過短路測試與過充測試。那么，安全性應(yīng)該無虞，消費(fèi)者可以安心的使用。
??????? 買充電器時(shí)，最好買原廠的充電器。買非原廠充電器，不要輕信廠商標(biāo)示的輸出電壓值。應(yīng)請通信行用電表量一下充電座的輸出電壓值，電壓低于4.3V才可使用。必須使用電壓高于4.3V的充電器時(shí)，最好是插在手機(jī)尾部充電。切勿將非原廠電池組放在非原廠的充電座上充電，多數(shù)的爆炸都是這樣發(fā)生的。
???