圆柱形锂离子电池广泛应用于从便携式电子设备到电动汽车等各种应用领域，其安全性至关重要。
圆柱形锂离子电池的关键安全特性之一是其采用的保护性外壳。圆柱形金属或塑料外壳不仅为内部组件提供物理保护，还有助于防止电解液泄漏，而电解液是一种易燃且可能有害的物质。例如，在笔记本电脑和手电筒中常用的18650型圆柱形锂离子电池中，铝或钢外壳就起到了坚固的屏障作用。
过充和过放保护电路对于这些电池的安全性也至关重要。过充会导致电池过热，在极端情况下会导致电池膨胀、起火，甚至爆炸。为了防止这种情况发生，大多数现代圆柱形锂离子电池都配备了内置过充保护电路。这些电路会在充电过程中监控电池电压，并在电池达到满容量时切断充电电流。同样，过放电保护电路可防止电池电压降至安全水平以下，否则可能会损坏电池并导致安全隐患。
热管理是电池安全的另一个重要方面。圆柱形锂离子电池在充电和放电过程中会产生热量。过热会降低电池的性能和安全性。在电动汽车等应用中，采用了复杂的热管理系统。这些系统可能包括液冷散热器或强制风冷装置，以散发电池产生的热量。顺利获得将电池温度保持在安全范围内，可以显著降低热失控(电池温度失控的危险情况)的风险。
此外，开发更安全的电极材料和电解质是一个持续的研究领域。具有更好稳定性和更低反应性的新型电极材料可以提高圆柱形锂离子电池的安全性。例如，一些研究集中于使用磷酸铁锂 (LFP) 作为替代正极材料。 LFP 电池以其相对较高的安全性而闻名，因为与其他一些正极材料相比，它们不太可能发生热失控。
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