目前，鋰電池通常是通過多串并組合使用，如此，電池的總能量較大，在充電過程中存在單支電池過充或整個電池組過充的隱患，而當(dāng)鋰電池過充時，電池電壓隨極化增大而迅速上升，會引起正極活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)的不可逆變化及電解液的分解，產(chǎn)生大量氣體，放出大量的熱，使電池溫度和內(nèi)壓急劇增加，存在爆炸、燃燒等隱患。鋰電池的安全性引起人們的廣泛關(guān)注。鋰電池過充電的安全性與電池的正極材料，電解液，防爆組合蓋帽結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，本文僅針對電池防爆蓋帽組合結(jié)構(gòu)對鋰電池過充性能的影響進行分析。
    鋰電池的蓋帽與鎘鎳電池/鎳氫電池有所不同，是由上蓋帽、PTC過流保護片、防爆半球面鋁膜、下底板組成的組合件。下底板與電池正極耳焊接連接，是正極片與外部連接的過渡，與防爆半球面鋁膜點焊連接。防爆半球面鋁膜有兩大功能，一是當(dāng)電池內(nèi)壓增大到一定值后，向內(nèi)凹曲面受力后變成向外凸出，使防爆半球面鋁膜與極耳的焊接點拉裂斷開，電池與外界形成開路，電池蓋帽的過充保護功能開始作用；二是電池內(nèi)壓增大超過防爆鋁膜刻痕處受力極限時，防爆鋁膜破裂，電池開啟，電池內(nèi)壓力從破裂處泄出。
    顯然，過充電時，電池的內(nèi)壓升高有了速度問題，這不僅與電池所用材料和電池結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)系，還與過充電時的電流大小有關(guān)。而防爆半球面鋁膜焊接點的拉裂斷開與焊接點面積大小和半球面開始變形力的大小有關(guān)。在動力鋰電池設(shè)計中，為了降低電池歐姆電阻，確保在大電流下連接件不發(fā)熱，必須保證蓋帽上的防爆半球面鋁膜與下底板的焊接點有夠的面積，這樣就不利于過充電時盡早斷開起到安全保護作用。因此在制備組合蓋帽時必須選擇合適的焊接點面積，既起到安全保護作用，又具有足夠的面積滿足動力電池大電流通過的需要。通常組合蓋帽拉開壓力為l.3~1.5MPa，防爆膜開啟壓力為2.0~2.2MPa。
    普通的圓柱形鋰電池蓋帽內(nèi)部有一個PTC保護元件，它的工作原理主要是當(dāng)達到一定溫度時，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，電阻大幅度增加，達到阻止電池放電，具有電池外部短路時保護電池的功能。
    使用不同正極材料和電解液的鋰電池在過充電時具有不同特性的溫度、電壓變化曲線，由于電池蓋帽有過充電保護功能，當(dāng)過充電達到一定程度后，充電將被迫終止。這時，如果電池內(nèi)部溫度已達到熱失控狀態(tài)時，電池內(nèi)壓繼續(xù)上升，電池蓋帽防爆膜將被沖破，電池內(nèi)物質(zhì)隨高壓氣體噴出。