Ce s-ar întâmpla dacă încălzirea continuă a bateriei cu litiu?

În ultimii ani, rapoartele de incendii și chiar explozii cauzate de bateriile cu litiu-ion sunt comune. Bateriile cu litiu-ion sunt compuse în principal din material electrod negativ, electrolit și material electrod pozitiv. Activitatea chimică a materialului electrodului negativ grafit în stare încărcată este un pic ca litiu metalic. Filmul SEI de la suprafață s-ar descompune la temperatură ridicată, iar ionii de litiu încorporați în grafit ar reacționa cu electrolitul și liantul fluorură de poliviniliden și în final ar elibera multă căldură.

Soluțiile organice de carbonat de alchil sunt utilizate în mod obișnuit ca electroliți, care sunt inflamabili. Materialul electrodului pozitiv este de obicei un oxid de metal de tranziție, care are proprietăți oxidante puternice în stare încărcată și se descompune ușor pentru a elibera oxigen la temperatură ridicată. Oxigenul eliberat reacționează cu electrolitul pentru a se oxida și apoi iese multă căldură.

Aparent, bateria litiu-ion ar fi instabilă atunci când se încălzi la temperatură ridicată. Totuși, ce s-ar întâmpla exact dacă continuăm să încălzim bateria? Aici am efectuat o testare reală la o celulă NCM complet încărcată, cu o tensiune de 3,7 V și o capacitate de 106 Ah.

Metode de testare

1. La temperatura camerei (25±2℃), celula unică este mai întâi descărcată la tensiunea limită inferioară cu un curent de 1C și lăsată timp de 15 minute. Apoi utilizați curent constant de 1C pentru a încărca la tensiunea limită superioară și comutați la încărcare cu tensiune constantă, opriți încărcarea când curentul de încărcare scade la 0,05 C și lăsați-l deoparte timp de 15 minute după încărcare;

2. Creșteți temperatura de la temperatura camerei la 200°C la 5°C/min, și mențineți la 5°C pe litru timp de 30 de minute;

1611716192(1) 1611716254(1) 1611716281(1)

 

Concluzie:

Celulele cu litiu vor lua foc în cele din urmă atunci când temperatura de testare crește continuu. Din procesul de mai sus vedem mai întâi supapa de evacuare deschisă, lichidul ejectat; pe măsură ce temperatura crește și mai mult, a avut loc a doua ejectie de lichid și începe arderea. Celulele bateriei s-au defectat la aproximativ 138°C, ceea ce era deja mai mare decât temperatura standard de testare comună de 130°C.

 


Ora postării: 27-ian-2021