Šta bi se dogodilo ako bi se litijumska baterija stalno zagrijavala?

U posljednjih nekoliko godina, izvještaji o požarima, pa čak i eksplozijama uzrokovanim litijum-jonskim baterijama su česti. Litijum-jonske baterije se uglavnom sastoje od materijala negativnih elektroda, elektrolita i materijala pozitivnih elektroda. Hemijska aktivnost grafita materijala negativne elektrode u naelektrisanom stanju je pomalo poput metalnog litijuma. SEI film na površini bi se raspao na visokoj temperaturi, a litijum ioni ugrađeni u grafit bi reagovali sa elektrolitom i vezivom poliviniliden fluoridom i konačno bi oslobodili mnogo toplote.

Organske otopine alkil karbonata se obično koriste kao elektroliti, koji su zapaljivi. Materijal pozitivne elektrode je obično oksid prelaznog metala, koji ima jaka oksidaciona svojstva u naelektrisanom stanju i lako se razlaže da bi se oslobodio kiseonik na visokoj temperaturi. Oslobođeni kisik reagira s elektrolitom kako bi oksidirao, a zatim izlazi mnogo topline.

Naizgled, litijum-jonska baterija bi bila nestabilna pri zagrevanju na visokoj temperaturi. Međutim, šta bi se zapravo dogodilo ako nastavimo zagrijavati bateriju? Ovdje smo izveli pravo testiranje potpuno napunjene NCM ćelije napona od 3,7 V i kapaciteta 106 Ah.

Testing Methods

1. Na sobnoj temperaturi (25±2℃), pojedinačna ćelija se prvo isprazni do donjeg graničnog napona strujom od 1C i ostavi 15 minuta. Zatim upotrijebite 1C konstantnu struju za punjenje do gornje granice napona i prebacite se na punjenje konstantnim naponom, zaustavite punjenje kada struja punjenja padne na 0,05C i ostavite ga na stranu 15 minuta nakon punjenja;

2. Povećajte temperaturu sa sobne temperature na 200°C na 5°C/min i držite na 5°C po litru 30 minuta;

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

 

zaključak:

Litijumske ćelije će se na kraju zapaliti kada se ispitna temperatura stalno povećava. Iz gornjeg procesa prvo vidimo da je izduvni ventil otvoren, tečnost izbačena; kako temperatura dalje raste, dolazi do drugog izbacivanja tečnosti i počinje sagorevanje. Ćelije baterije su otkazale na oko 138°C, što je već bilo više od uobičajene standardne testne temperature od 130°C.

 


Vrijeme objave: Jan-27-2021