如果電子的防護措施都失敗了，zui后的一道防線，就要由電芯來提供了。電芯的安全層級，可依據電芯能否通過外部短路和過充來大略區分等級。由于，電池爆炸前，如果內部有鋰原子堆積在材料表面，爆炸威力會更大。而且，過充的防護常因消費者使用劣質充電器而只剩一道防線，因此，電芯抗過充能力比抗外部短路的能力更重要。如果，外部短路不會爆炸的電芯，可以得到一顆星。而過充不會爆炸的電芯，可以得到兩顆星。那么電芯的安全等級，就有零顆星到三顆星，四種等級。日本制和中國臺灣制的電池芯，通常都可達到三顆星的zui高等級，中國制的電芯就參差不齊。
電芯抗外部短路的方法，通常包括使用高質量的隔膜紙和采用壓力閥兩種措施。其中高質量的隔膜效果，外部短路時超過百分之九十九的電池不會發生爆炸。壓力閥則有副作用。例如電池過充時，壓力閥如果太早破裂，會讓氧氣進入導致爆炸。另外，中國制壓力閥的精密度非常不可性。中國鋁殼廠生產的鋁殼，不到一成的壓力閥會在業者宣稱的壓力范圍內起作用，可性度只有百分之一、二。因此，對組裝廠而言，要確保電池不會發生短路爆炸，的方法還是直接作實驗。只要將電池充飽電，再放入防爆箱中短路即可判定抗短路的能力。
電池芯抗過充的方法則非常復雜，必須考慮化學配方、外殼機械特性、及配套的電子組件。一般系利用電池過充到某個電壓時，讓添加物開始發生反應，一方面增加內阻，一方面將電能轉為熱能，以達到1C/12V過充6小時，不會爆炸的安全水平。對于串并用的電池，有時還會再加上配套的電子組件或精密的壓力閥。
目前中國制電芯約近半數可以通過短路測試，但是絕大多數都無法通過過充測試。又由于電子防護方面，zui容易崩潰的防線是過充防護，而過充所衍生的爆炸也zui嚴重。因此，電池芯的抗過充能力，是相關業者在選擇電池芯時，重點中的重點。對單顆使用的電池而言，至少要能達到1C/6V過充6小時不爆炸。對串聯使用的電池，至少要能通過1C/12V過充6小時。這樣才能在消費者使用劣質充電器的情形下，確保電池組的安全。
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