机械滥用往往带来锂动力电池内短路、外短路、电解质泄漏，进而带来热效应过程，在外力作用下，锂锂动力电池单体、锂动力电池组发生变形，自身不同部位发生相对位移，是机械滥用的主要外在特点。针对电芯的主要形式包括碰撞、挤压和穿刺。考虑到锂动力电池包级别，还需要考虑振动问题。

在机械滥用中，最为严重的当属穿刺，导体插入锂动力电池本体，造成正负极直接短路，相比碰撞、挤压等，只是概率性的发生内短路，穿刺过程热量的生成更加剧烈，引发热失控的概率更高。碰撞是典型的机械触发热失控的一种方式，在汽车碰撞时而引发锂动力电池受损，锂动力电池受损时也会产生内短路而引发热失控，但是这种短路与电化学诱因引发的短路不同，机械受损一般是瞬间发生的，对应实际生活中的突发事故，强烈的撞击、翻车、挤压都可以导致锂动力电池在很短的时间内发生机械损坏。解决碰撞(机械)触发热失控的办法就是做好锂动力电池的结构安全性保护设计:

1)组装结构设计:塑料框架支撑+钢带预紧的组装结构以及高强度骨架。

2)可靠性设计:利用锂动力电池包隔振连接器减少震动磨损，采用弹性浮动板保证连接可靠性及IP67方式防尘设计。

3)防碰撞轻量化设计:防碰撞CAE结构优化，满足强度要求的锂动力电池模组轻量化，方壳系统质量成组效率>90%。

4)锂动力电池包定位锁紧技术:利用限位自锁及单项锁紧机构对锂动力电池包进行精确定位、锁紧。

锂动力电池安全设计、PTC限流、压力安全阀、热封闭隔膜及提高锂动力电池材料的热稳定性等常规方法有其局限性，只能在一定程度上降低锂动力电池不安全行为的发生概率。要根本解决需要研发防短路、防过充、防热失控、防燃烧及不燃性电解液的新技术，建立锂动力电池自激发安全保护机制。

对于圆柱和方形钢壳结构的锂动力电池，具有安全设计的顶部泄气阀结构，当锂动力电池内部产生大量气体时，气体使安全机构启动。对于圆柱形锂动力电池，PTC常作为过流保护元件。由于锂动力电池内部具有置于正极端子与电极卷之间的限流装置PTC，在锂动力电池发生过充时，在电解液发生分解、锂动力电池温度迅速上升时，该装置开始作用并切断电流。

而对于方形铝壳锂动力电池内部没有限流装置、并且由于铝比较软、易变形，只能靠锂动力电池外部装置保证安全。采取铝塑包装膜制作的锂动力电池，当发生误用与滥用时，随着化学反应产生的气体逐步增大时，会将包装膜鼓胀或将铝膜焊封位置鼓破而泄压，从而保证了锂动力电池安全。

文章来源：《机械强度》 网址: http://www.jxqdzzs.cn/zonghexinwen/2021/0315/519.html