鋰電芯過充至電壓超過4.2V時，就會開始出現(xiàn)副作用。過充電壓越高，危險發(fā)生的概率也隨之越大。在鋰離子電池的電壓高于4.2V時，正極材料中剩余的鋰離子不到一半，此時儲存格往往會垮掉，使電池容量永久下降。如果繼續(xù)充電，因為負極的儲存格已經(jīng)充滿了鋰離子，隨后的鋰離子將堆積在負極材料表面。在負極表面上，這些鋰離子會形成樹枝狀的晶體，向鋰離子移動。這種鋰離子結(jié)晶穿過了隔膜紙，造成正負極短路。有時候，電池發(fā)生爆炸，就是因為過充，電解液等物質(zhì)會裂解出氣體，使電池殼或壓力閥鼓起、破碎，讓氧氣進入與負極表面的鋰離子反應(yīng)，然后爆炸。所以，鋰離子電池充電時，必須設(shè)置電壓上限，以便同時考慮到電池的壽命、容量和安全性，充電電壓的上限是4.2V。

鋰電芯放電時，也要有電壓下限。在低于2.4V的電壓下，部分材料將開始受到破壞。因為電池存在自放電，放置的時間越長，電壓就會越低，所以，放電時不要放到2.4V以下。在3V放電至2.4V期間，鋰離子電池僅釋放約3%的能量。所以3V是理想的放電截止電壓。

除電壓限zhi外，充放電時還需對電流進行限zhi。當電流太大時，鋰離子來不及進入儲存格，就會聚集到材料表面。鋰鹽中得到電子后，會在材料表面出現(xiàn)鋰離子結(jié)晶，與過充過程中一樣存在安全隱患。如果電池殼破了，就會爆炸。所以，對鋰離子電池的保護，至少要包含：充電電壓上限、放電電壓下限、電流上限三項。在普通的鋰離子電池包中，除了鋰離子電芯外，還會有保護板，這種保護板主要是供應(yīng)這三種保護。但這三種防護顯然還不夠，全球鋰離子電池安全事件頻繁發(fā)生。為了保證電池系統(tǒng)的安全，要根據(jù)電池爆炸原因，仔細地進行分解。