På senare år har rapporter om bränder och till och med explosioner orsakade av litiumjonbatterier varit vanliga. Litiumjonbatterier består huvudsakligen av negativt elektrodmaterial, elektrolyt och positivt elektrodmaterial. Den kemiska aktiviteten hos det negativa elektrodmaterialet grafit i laddat tillstånd är lite som metalllitium. SEI-filmen på ytan skulle sönderdelas vid hög temperatur och litiumjonerna inbäddade i grafiten skulle reagera med elektrolyten och bindemedlet polyvinylidenfluorid och slutligen frigöra mycket värme.

Organiska alkylkarbonatlösningar används vanligtvis som elektrolyter, som är brandfarliga. Det positiva elektrodmaterialet är vanligtvis en övergångsmetalloxid, som har starka oxiderande egenskaper i laddat tillstånd och lätt sönderdelas för att frigöra syre vid hög temperatur. Det frigjorda syret reagerar med elektrolyten för att oxidera, och kommer sedan ut mycket värme.

Uppenbarligen skulle litiumjonbatteriet vara instabilt vid uppvärmning med hög temperatur. Men vad skulle egentligen hända om vi fortsätter att värma batteriet? Här genomförde vi ett rejält test på en fulladdad NCM-cell med spänning på 3,7 V och kapacitet på 106 Ah.

Testmetoder:

1. Vid rumstemperatur (25±2℃) urladdas den enskilda cellen först till den nedre gränsspänningen med en ström på 1C och lämnas i 15 minuter. Använd sedan 1C konstant ström för att ladda till den övre gränsspänningen och växla till konstant spänningsladdning, sluta ladda när laddningsströmmen sjunker till 0,05C och lägg den åt sidan i 15 minuter efter laddning;

2. Öka temperaturen från rumstemperatur till 200°C med 5°C/min och håll vid 5°C per liter i 30 minuter;

Slutsats:

Litiumceller kommer så småningom att fatta eld när testtemperaturen kontinuerligt höjs. Från ovanstående process ser vi först att avgasventilen öppnas, vätskan sprutas ut; när temperaturen stiger ytterligare inträffade den andra vätskeutstötningen och startar förbränningen. Battericellerna gick sönder vid cirka 138°C, vilket redan var högre än den vanliga standardtesttemperaturen på 130°C.