随着可再生能源的开发利用，锂离子电池凭借其高能量密度、长循环寿命、自放电小等特性，被认为是最重要的储能技术之一。然而，由锂离子电池热失控引起的火灾或爆炸事故频发，提高其安全性能刻不容缓。锂离子电池热失控发生源于电池外部受到滥用，导致电池内部生长锂枝晶造成短路、电极分解析出气体、易燃电解液分解，从而发生燃爆。
本文以锂离子电池内部组件为出发点，基于锂离子电池热失控机理研究，从锂离子电池正负极及电解液等方面详细分析了热失控诱因；对热失控过程中电池内部的反应过程进行了全面阐述；针对锂离子电池热失控提出了抑制锂枝晶生长、设计电解液、减少正极氧释放、优化隔膜等内部改进策略，综合锂离子电池外部热管理以实现对锂离子电池的内外双重保护。
随着环境与能源问题的日益突出，新能源尤其是清洁能源的开发利用已经成为未来社会的主要需求与学术研究的重点。在相关能源领域研究中，二次电池由于开发较早，研究较为成熟，成为商业化应用最广泛的动力储能电池。锂离子电池以金属锂的氧化还原电对作为储能-做功电对，具有比能量大、峰值功率高、循环寿命长等优点，已被应用于各类小型电子设备及汽车动力电池等领域。
自1991年索尼公司首次发布商用锂离子电池以来，锂离子电池市场逐步扩大，走进千家万户，成为人们日常生活中必不可少的储能设备，但锂离子电池存在的安全隐患不可忽视。据国家消防救援局统计，2022年接报的电动自行车火灾高达1.8万起，2023年电动自行车火灾数量更是持续攀升，达到2.1万起。对于电动汽车来说，其应用的电池组为数以百个单体电池并联或是串联形成，更是成倍增加了火灾风险。
锂离子电池安全隐患不仅影响电池自身的使用效果及寿命，更严重威胁人们的生命财产安全。因此，解决锂离子电池安全问题刻不容缓。
为降低安全事故发生，人们进行了大量研究，发现由电池整体温度升高而导致的热失控是锂离子电池安全问题爆发的主要原因。热失控过程中，由于电池独特的内部组成结构，致使其在高温环境下容易发生电池鼓包，甚至气体泄漏、着火现象。因此，基于锂离子电池的内部组成，从电化学原理角度探究热失控机理、诱因、过程，针对问题所在进行改性和设计是提升锂离子电池安全性能的不二选择。
锂离子电池是一个由多电池组件组成的系统，除正负极材料外，还包括防止电池短路的隔膜和运输锂离子的电解质。隔膜位于正负极之间，从物理上分隔正负极，常用隔膜为聚烯烃微孔膜（如聚乙烯膜（PE）、聚丙烯膜（PP））。而电解质是电池内部的“血液”，隔膜和电极孔隙都充满液态电解质，其通常由有机溶剂、锂盐和添加剂组成，在充放电过程中，电解质负责在正负极之间传递锂离子。
与正负极相同，隔膜和电解质对电池热失控同样至关重要。