Kas atsitiktų, jei ličio baterija būtų nuolat kaitinama?

Pastaraisiais metais pranešimai apie ličio jonų baterijų sukeltus gaisrus ir net sprogimus yra dažni. Ličio jonų akumuliatoriai daugiausia sudaryti iš neigiamo elektrodo medžiagos, elektrolito ir teigiamo elektrodo medžiagos. Neigiamojo elektrodo medžiagos grafito cheminis aktyvumas įkrautoje būsenoje yra šiek tiek panašus į metalinį litį. SEI plėvelė ant paviršiaus suirtų aukštoje temperatūroje, o į grafitą įterpti ličio jonai reaguotų su elektrolitu ir rišikliu polivinilideno fluoridu ir galiausiai išskirtų daug šilumos.

Alkilkarbonato organiniai tirpalai dažniausiai naudojami kaip elektrolitai, kurie yra degūs. Teigiamo elektrodo medžiaga dažniausiai yra pereinamojo metalo oksidas, kuris įkrautoje būsenoje pasižymi stipriomis oksidacinėmis savybėmis ir lengvai suyra, išskirdamas deguonį aukštoje temperatūroje. Išsiskyręs deguonis reaguoja su elektrolitu oksiduodamasis, o tada išsiskiria daug šilumos.

Aišku, ličio jonų akumuliatorius būtų nestabilus kaitinant aukštoje temperatūroje. Tačiau kas nutiktų, jei toliau šildytume akumuliatorių? Čia mes atlikome tikrą bandymą su visiškai įkrautu NCM elementu, kurio įtampa buvo 3,7 V ir talpa 106 Ah.

Bandymo metodai

1. Kambario temperatūroje (25±2℃) viengubas elementas pirmiausia iškraunamas iki apatinės ribinės įtampos 1C srove ir paliekamas 15 minučių. Tada naudokite 1C nuolatinę srovę, kad įkrautumėte iki viršutinės ribinės įtampos ir perjunkite į nuolatinės įtampos įkrovimą, nustokite krauti, kai įkrovimo srovė nukrenta iki 0,05 C, ir atidėkite 15 minučių po įkrovimo;

2. Padidinkite temperatūrą nuo kambario temperatūros iki 200°C 5°C/min greičiu ir palaikykite 5°C litre 30 minučių;

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

 

Išvada:

Ličio elementai galiausiai užsidegs, kai bandymo temperatūra nuolat didinama. Iš pirmiau pateikto proceso pirmiausia matome atidarytą išmetimo vožtuvą, išleidžiamą skystį; toliau kylant temperatūrai įvyko antras skysčio išmetimas ir prasidėjo degimas. Akumuliatoriaus elementai sugedo maždaug 138 °C temperatūroje, o tai jau buvo aukštesnė nei įprasta standartinė 130 °C bandymo temperatūra.

 


Paskelbimo laikas: 2021-01-27