鋰離子電池的負極活性材料重要為碳材料，其成功之處即在于以碳負極替代了鋰負極，從而充放電過程中鋰在負極表面的沉積和溶解變為鋰在碳顆粒中的嵌入和脫出，減少了鋰枝晶形成的可能，大大地提高了電池的安全性，但這并不表示使用碳負極不存在安全性問題。
（1）不同類型的碳材料對電池安全性的影響
前人研究聲明，隨著溫度的升高，嵌鋰狀態下的碳負極與電解液發生放熱反應。在相同的充放電條件下，電解液與嵌鋰石墨反應的放熱速率遠大于與嵌鋰的MCMB、碳纖維、焦碳等的反應速率。硬碳類材料、軟碳類材料、石墨類材料的碳層間距d002約分別為0.38nm、0.34~0.35nm、0.335nm，當鋰嵌入碳后，層間距約為0.371nm。石墨類材料的層間距最小，其在鋰離子的嵌入和脫出過程中形變最大，鋰離子在此類碳層中的擴散速度也較慢，大電流充放電時，極化大，電阻大，電池的安全性差，硬碳類材料則反之。然而也有人認為：石墨化程度新增可以降低鋰離子擴散的活化能，有利于鋰離子的擴散，而硬碳類材料由于存在大量的空洞，大電流充放時，其表現接近于金屬鋰負極，安全性反而不好。
（2）負極材料的粒徑對電池安全性能的影響
電極中顆粒之間大多為點接觸，故小顆粒碳負極電阻比大顆粒碳負極的大，但后者由于半徑大，其在充放電過程中膨脹收縮變化較顯，據此如將大小顆粒按一定配比制成負極即可達到張大顆粒之間接觸面積，降低電極阻抗，新增電極容量，減小活性金屬鋰析出可能性的目的。
（3）SEI膜對電池安全性能的影響
電池的SEI膜是由溶劑分子、鋰鹽陰離子、雜質分子在充放電過程中經還原分析而萌生的不溶物于負極表面沉積而形成。SEI膜形成的質量筆直影響鋰離子電池的充放電性能與安全性，據有關報道：將碳材料表面弱氧化，或經還原、攙雜、表面改性的碳材料以及使用球形或纖維狀的碳材料都有助于SEI膜質量的提高。