锂电池安全问题真的无解吗？

着电池的使用而变得更加突出，也就是说旧电池的安全性问题会比新电池更加严重，而这个问题目前并没有引起足够重视。

　　近两年讨论得很热门的一个话题是动力电池的"梯度开发"，将达到使用寿命的动力电池（理论上还剩余70%的容量）进行再利用而用于储能用途。这个思路的出发点是好的，但是考虑到旧电池的安全性隐患，以及目前国内大部分厂家动力电池质量普遍低劣的现状，笔者个人不认为动力电池梯度开发在短期内具备实际可操作性。

　　其实，我们还可以从另外一个角度来对比水系二次电池和锂电的安全性问题。所有的二次电池，不论是水系的还是有机系的二次电池，其充电安全性都是建立在正极限容（负极容量过剩）这一基本原则基础之上的。

　　如果这个前提消失，过充的后果就是水系二次电池产氢，对于锂离子电池而言则是负极析锂。但是，各种水系二次电池中采用的水溶液电解质有个独一无二的性质，那就是水既可以在过充时分解为氢和氧，而氢和氧又可以在电极上或者复合催化剂表面上复合生成水，那么我们就不难理解水系二次电池普遍采用"氧循环"的原理来实现过充保护了。

　　而在锂离子电池中，负极一旦析出高活性金属锂，由于金属锂无法在电池内部消除而必将导致安全性问题。虽然水系二次电池由于水的分解电压而限制了其能量密度的进一步提升，但是不要忘了，水也为水系二次电池提供了一个近乎完美并且无可替代的防过充解决方案。

　　从这个角度对比锂离子电池和水系二次电池，锂电采用的有机电解质并不具备可逆分解与复原的特征，并且高活性金属锂一旦生成就无法消除。所以从某种意义上说，锂离子电池在安全性问题上是无解的！

　　通过一些技术措施的综合应用，如热控制技术（PTC 电极）、正负极表面陶瓷涂层、过充保护添加剂、电压敏感隔膜以及阻燃性电解液等都可以有效改善锂电的安全性，但是这些措施都不可能从根本上解决锂电的安全性问题，因为锂电在热力学上就是不稳定体系。另一方面，这些措施不仅增加了成本，而且也降低了电池的能量密度。

　　如果我们综合考虑上述因素就会明白，锂电的"安全性"只是相对意义上的。有读者可能注意到，一般的电池比如碱锰、铅酸和镍氢电池，消费者都可以在商店里直接买到裸芯，而唯独锂离子电池是个例外。

　　按照锂电行业规定，电池芯生产商只会向经过授权的Pack公司销售自己的电芯，再由Pack公司将电芯与保护板封装成电池包出售给电器生产商而不是消费者，而且电池包必须与专用的充电器搭配严格按照规定的方法使用。这种特殊商业模式背后的逻辑，主要就是基于锂电的安全性考量。

　　之前震惊业界的波音787"梦幻"客机锂电池起火事件，以及最近发生的Samsung Galaxy Note 7 大范围的电池起火爆炸事件，则给锂离子电池的安全性问题再次敲响了警钟。

　　相对于Samsung，Apple在电池方面一直相对保守稳健，电池容量和充电上限电压都低于Samsung。与Galaxy Note 7上采用4.4V高压LCO不同，Apple在最近发布的新一代i-Phone 7上仍然采用的是与i-Phone 6 系列相同的4.35V LCO正极材料。

　　Apple之所以在电池上采取偏保守稳健策略，笔者个人认为主要还是基于安全性考量，Apple宁可稍微牺牲电池容量和能量密度也要确保安全性。据媒体报道，此次Samsung 因为Galaxy Note 7大规模召回直接经济损失可能高达20亿美元，间接品牌价值损失将不可估量。

　　笔者这里需要强调的是，BMS并不能解决锂离子动力电池的安全性问题，这是由BMS基本工作原理所决定的。动力电池系统的安全性在根本上取决于单体电芯，而大型动力电池在成组之后安全性问题将被放大因而更加突出。近几年，国内锂电界一直弥漫着锂离子电池将一统江湖而取代其它二次电池的论调，仅仅从安全性的角度而言，这种论调无疑就是荒谬可笑的。