En los últimos años, son comunes los informes de incendios e incluso explosiones causados ​​por baterías de iones de litio. Las baterías de iones de litio se componen principalmente de material de electrodo negativo, electrolito y material de electrodo positivo. La actividad química del material del electrodo negativo, el grafito, en estado cargado, es un poco parecida a la del litio metálico. La película SEI en la superficie se descompondría a alta temperatura y los iones de litio incrustados en el grafito reaccionarían con el electrolito y el aglutinante fluoruro de polivinilideno y finalmente liberarían mucho calor.

Las soluciones orgánicas de carbonato de alquilo se utilizan comúnmente como electrolitos, que son inflamables. El material del electrodo positivo suele ser un óxido de metal de transición, que tiene fuertes propiedades oxidantes en el estado cargado y se descompone fácilmente para liberar oxígeno a alta temperatura. El oxígeno liberado reacciona con el electrolito para oxidarlo y luego desprende mucho calor.

Aparentemente, la batería de iones de litio sería inestable al calentarse a altas temperaturas. Sin embargo, ¿qué pasaría exactamente si seguimos calentando la batería? Aquí realizamos una prueba real a una celda NCM completamente cargada con un voltaje de 3,7 V y una capacidad de 106 Ah.

Métodos de prueba:

1. A temperatura ambiente (25 ± 2 ℃), la celda individual se descarga primero al voltaje límite inferior con una corriente de 1 C y se deja durante 15 minutos. Luego use corriente constante de 1C para cargar hasta el voltaje límite superior y cambie a carga de voltaje constante, detenga la carga cuando la corriente de carga caiga a 0,05C y déjela a un lado durante 15 minutos después de la carga;

2. Aumentar la temperatura desde temperatura ambiente a 200°C a 5°C/min y mantener a 5°C por litro durante 30 minutos;

Conclusión:

Las celdas de litio eventualmente se incendiarán cuando la temperatura de prueba aumente continuamente. En el proceso anterior, primero vemos la válvula de escape abierta y el líquido expulsado; A medida que la temperatura aumenta aún más, se produce la segunda eyección de líquido y comienza la combustión. Las celdas de la batería fallaron a alrededor de 138°C, que ya era más alta que la temperatura de prueba estándar común de 130°C.