В последние годы сообщения о пожарах и даже взрывах, вызванных литий-ионными батареями, являются обычным явлением. Литий-ионные батареи в основном состоят из материала отрицательного электрода, электролита и материала положительного электрода. По химической активности материал отрицательного электрода графит в заряженном состоянии немного похож на металлический литий. Пленка SEI на поверхности будет разлагаться при высокой температуре, а ионы лития, внедренные в графит, будут вступать в реакцию с электролитом и связующим поливинилиденфторидом и, наконец, выделять много тепла.

Органические растворы алкилкарбонатов обычно используются в качестве легковоспламеняющихся электролитов. Материал положительного электрода обычно представляет собой оксид переходного металла, который обладает сильными окислительными свойствами в заряженном состоянии и легко разлагается с выделением кислорода при высокой температуре. Выделившийся кислород вступает в реакцию с электролитом, окисляясь, после чего выделяется много тепла.

Соответственно, литий-ионный аккумулятор будет нестабильным при нагревании при высокой температуре. Однако что именно произойдет, если мы продолжим нагревать батарею? Здесь мы провели настоящее тестирование полностью заряженного элемента NCM напряжением 3,7 В и емкостью 106 Ач.

Методы тестирования:

1. При комнатной температуре (25±2℃) одиночный элемент сначала разряжается до нижнего предельного напряжения током 1С и оставляется на 15 минут. Затем используйте постоянный ток 1C для зарядки до верхнего предельного напряжения и переключитесь на зарядку при постоянном напряжении, прекратите зарядку, когда зарядный ток упадет до 0,05C, и отложите его на 15 минут после зарядки;

2. Повысьте температуру от комнатной до 200°C со скоростью 5°C/мин и поддерживайте температуру 5°C на литр в течение 30 минут;

Заключение:

Литиевые элементы в конечном итоге загораются при постоянном повышении испытательной температуры. Из описанного выше процесса мы сначала видим, как открывается выпускной клапан и выбрасывается жидкость; при дальнейшем повышении температуры произошел второй выброс жидкости и начало горения. Элементы батареи вышли из строя при температуре около 138°C, что уже было выше общепринятой стандартной температуры испытаний в 130°C.