В останні роки часто надходять повідомлення про пожежі та навіть вибухи, спричинені літій-іонними батареями. Літій-іонні батареї в основному складаються з матеріалу негативного електрода, електроліту та матеріалу позитивного електрода. Хімічна активність матеріалу негативного електрода графіту в зарядженому стані трохи нагадує металевий літій. Плівка SEI на поверхні розкладалася б при високій температурі, а іони літію, вбудовані в графіт, реагували б з електролітом і сполучною полівініліденфторидом і, зрештою, виділяли б багато тепла.

Алкілкарбонатні органічні розчини зазвичай використовуються як електроліти, які є легкозаймистими. Матеріалом позитивного електрода зазвичай є оксид перехідного металу, який має сильні окисні властивості в зарядженому стані та легко розкладається з виділенням кисню при високій температурі. Вивільнений кисень реагує з електролітом для окислення, після чого виділяється багато тепла.

Очевидно, що літій-іонний акумулятор буде нестабільним при нагріванні з високою температурою. Але що саме станеться, якщо ми продовжимо нагрівати батарею? Тут ми провели реальне тестування повністю зарядженого елемента NCM з напругою 3,7 В і ємністю 106 Ач.

Методи тестування:

1. При кімнатній температурі (25±2℃) окремий елемент спочатку розряджається до нижньої межі напруги струмом 1C і залишається на 15 хвилин. Потім використовуйте постійний струм 1C для заряджання до верхньої межі напруги та перейдіть на зарядку постійної напруги, припиніть заряджання, коли зарядний струм впаде до 0,05C, і відкладіть його на 15 хвилин після заряджання;

2. Підвищте температуру від кімнатної до 200°C зі швидкістю 5°C/хв і підтримуйте 5°C на літр протягом 30 хвилин;

Висновок:

Літієві елементи згодом загоряться, коли температура випробування постійно підвищується. З наведеного вище процесу ми спочатку бачимо, як відкривається випускний клапан, викидається рідина; у міру подальшого підвищення температури відбувся другий викид рідини та початок горіння. Елементи батареї вийшли з ладу при температурі близько 138 °C, що вже було вище звичайної стандартної температури випробувань у 130 °C.