锂离子电池是一种含能元器件，其主要由正极、负极、电解液和隔膜等组成。充电后其正极一般为过渡金属氧化物，其具有较强的氧化性；负极则为内部嵌入大量锂的石墨，有极强的还原性。电解液一般为有机酯类，具有熔点低、可燃等特点。

我们生活中的鞭炮也是一种含能器件，许多人知道其内含火药的成分为一硫（磺，化学式S）二硝（石，化学式KNO3）三木炭，其中硝石为强氧化剂，硫磺与木炭为还原剂，当外界给出一个超过120度的刺激后，鞭炮内氧化还原反应剧烈发生，释放大量气体与热量，火药燃烧、鞭炮爆炸。

由此可见，理论上锂离子电池本征便可能发生高放热的氧化还原反应，且其内含的可燃电解液也会助推此反应，带来燃烧甚至爆炸的后果。锂离子电池燃烧或爆炸的威力有多大呢？光从其储存电能的角度来说，150Wh/kg能量密度的普通锂离子电池的电能大约是TNT炸药爆炸产生热量能量密度的1/10。

锂离子电池事故中正负极在特殊情况下可直接发生剧烈氧化还原反应，甚至铝和铜集流体也能以还原剂的方式直接参与反应，产生的热量要显著高于电池储电对应的能量。一般来说，在密闭空间中锂离子电池发生安全事故，其最高温度能达到800℃以上，而一支43.4g重锂离子电池发生爆炸时的爆热相当于5.45gTNT，达到TNT当量的1/8 。

而锂离子电池之所以不以剧烈的氧化还原反应而是以电化学反应的方式将其内部的化学能可控地、源源不断地转化为电能，是因为隔膜将正负极有效地物理隔离及电子传导绝缘（以及导离子电解液的存在）。但是，当出现各种内因或外因导致隔膜失效，进而正负极直接接触后，这种内短路会带来电能被瞬间释放，产生大量热并带来高温，瞬间破坏电池内部化学体系稳定，导致负极电解液、正极电解液、负极与正极之间，甚至集流体也参与的氧化还原反应，瞬时放热升温、造成电解液瞬间气化进而夹杂着正负极活性物质粉末喷出电池壳体，带来燃烧甚至爆炸的恶果，这个过程叫作热失控（简称TR）。

自发式的热失控是目前电动汽车最大的安全焦虑。如果每一支电池从微观的电极材料颗粒、隔膜到宏观的极片、壳体封装都100.000000000%的完全一致，那用几千个或几十万个这种电池做成的电池组肯定会有更好的安全特性。你可能注意到这里百分之百的表达方式有点不一样，后面有十来个零，这代表着一种理想的预期——电池全尺度的高一致性。众所周知，电池不一致性的后果就是性能劣化的电池会更快地衰变，有些钝化失活，直接失效；也有部分走向了另一条截然不同的道路——内短路进而热失控、燃烧、爆炸。

在尊重客观现实的情况下，还有很多提升安全性的工作可以展开。首先是创新的预警技术，比如斯坦福大学近期报道对氢气信号的灵敏捕捉能把预警锂离子电池热失控的时间前推5分钟，这足够电动汽车上的人员逃生的了。另外，电池的“自毒化”技术也比较有效，其机制是当电池发生热失控的前期，能够释放出一些特殊化学物质使得电池内部钝化“瘫痪”，打断了热失控的链条。

正视锂离子电池安全性，大力发展创新高效的安全性提升技术，持续提升电池制造一致性。