En els darrers anys, els informes d'incendis i fins i tot d'explosions causats per bateries d'ions de liti són habituals. Les bateries d'ions de liti es componen principalment de material d'elèctrode negatiu, electròlit i material d'elèctrode positiu. L'activitat química del grafit del material de l'elèctrode negatiu en estat carregat és una mica com el liti metàl·lic. La pel·lícula SEI a la superfície es descompondria a alta temperatura i els ions de liti incrustats al grafit reaccionarien amb l'electròlit i el fluorur de polivinilidè aglutinant i finalment alliberarien molta calor.
Les solucions orgàniques de carbonat d'alquil s'utilitzen habitualment com a electròlits, que són inflamables. El material de l'elèctrode positiu sol ser un òxid de metall de transició, que té fortes propietats oxidants en estat carregat i es descompon fàcilment per alliberar oxigen a alta temperatura. L'oxigen alliberat reacciona amb l'electròlit per oxidar-se i després surt molta calor.
Aparentment, la bateria de ions de liti seria inestable quan s'escalfa a alta temperatura. Tanmateix, què passaria exactament si seguim escalfant la bateria? Aquí hem realitzat una prova real a una cèl·lula NCM completament carregada amb una tensió de 3,7 V i una capacitat de 106 Ah.
Mètodes de prova:
1. A temperatura ambient (25±2℃), la cèl·lula única es descarrega primer a la tensió límit inferior amb un corrent d'1C i es deixa durant 15 minuts. A continuació, utilitzeu 1C de corrent constant per carregar a la tensió límit superior i canvieu a la càrrega de tensió constant, deixeu de carregar quan el corrent de càrrega baixi a 0,05C i deixeu-lo a un costat durant 15 minuts després de la càrrega;
2. Augmenteu la temperatura de la temperatura ambient a 200°C a 5°C/min, i mantingueu a 5°C per litre durant 30 minuts;
Conclusió:
Les cèl·lules de liti eventualment s'encén quan la temperatura de prova augmenta contínuament. Del procés anterior veiem primer la vàlvula d'escapament oberta, el líquid expulsat; a mesura que la temperatura augmenta encara més, es va produir la segona expulsió de líquid i comença la combustió. Les cèl·lules de la bateria van fallar al voltant dels 138 °C, que ja era superior a la temperatura de prova estàndard comuna de 130 °C.
Hora de publicació: 27-gen-2021