Τα τελευταία χρόνια, οι αναφορές για πυρκαγιές και ακόμη και εκρήξεις που προκαλούνται από μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι συχνές. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αποτελούνται κυρίως από υλικό αρνητικού ηλεκτροδίου, ηλεκτρολύτη και υλικό θετικών ηλεκτροδίων.Η χημική δραστηριότητα του υλικού αρνητικού ηλεκτροδίου γραφίτης σε φορτισμένη κατάσταση μοιάζει λίγο με το μεταλλικό λίθιο.Το φιλμ SEI στην επιφάνεια θα αποσυντεθεί σε υψηλή θερμοκρασία και τα ιόντα λιθίου που είναι ενσωματωμένα στον γραφίτη θα αντιδρούσαν με τον ηλεκτρολύτη και το συνδετικό φθοριούχο πολυβινυλιδένιο και τελικά θα απελευθέρωναν πολλή θερμότητα.

Τα οργανικά διαλύματα ανθρακικού αλκυλίου χρησιμοποιούνται συνήθως ως ηλεκτρολύτες, οι οποίοι είναι εύφλεκτοι.Το υλικό του θετικού ηλεκτροδίου είναι συνήθως ένα οξείδιο μετάλλου μεταπτώσεως, το οποίο έχει ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες στη φορτισμένη κατάσταση και αποσυντίθεται εύκολα για να απελευθερώσει οξυγόνο σε υψηλή θερμοκρασία.Το απελευθερωμένο οξυγόνο αντιδρά με τον ηλεκτρολύτη για να οξειδωθεί, και στη συνέχεια βγαίνει πολλή θερμότητα.

Προφανώς, η μπαταρία ιόντων λιθίου θα ήταν ασταθής όταν θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία.Ωστόσο, τι ακριβώς θα συνέβαινε αν συνεχίσουμε να θερμαίνουμε την μπαταρία;Εδώ πραγματοποιήσαμε μια πραγματική δοκιμή σε μια πλήρως φορτισμένη κυψέλη NCM με τάση 3,7 V και χωρητικότητα 106 Ah.

Μέθοδοι δοκιμής:

1. Σε θερμοκρασία δωματίου (25±2℃), η μονή κυψέλη εκφορτίζεται πρώτα στην κάτω οριακή τάση με ρεύμα 1C και αφήνεται για 15 λεπτά.Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε σταθερό ρεύμα 1C για να φορτίσετε στην ανώτατη όριο τάσης και μεταβείτε σε φόρτιση σταθερής τάσης, σταματήστε τη φόρτιση όταν το ρεύμα φόρτισης πέσει στους 0,05 C και αφήστε το στην άκρη για 15 λεπτά μετά τη φόρτιση.

2. Αυξήστε τη θερμοκρασία από τη θερμοκρασία δωματίου στους 200°C στους 5°C/min και διατηρήστε τους 5°C ανά λίτρο για 30 λεπτά.

Συμπέρασμα:

Οι κυψέλες λιθίου θα πιάσουν τελικά φωτιά όταν η θερμοκρασία δοκιμής αυξάνεται συνεχώς.Από την παραπάνω διαδικασία βλέπουμε πρώτα τη βαλβίδα εξαγωγής ανοιχτή, το υγρό να εκτοξεύεται.καθώς η θερμοκρασία ανεβαίνει περαιτέρω, έγινε η δεύτερη εκτόξευση υγρού και έναρξη της καύσης.Τα στοιχεία της μπαταρίας απέτυχαν στους 138°C περίπου, που ήταν ήδη υψηλότερη από την κοινή τυπική θερμοκρασία δοκιμής των 130°C.