في السنوات الأخيرة، انتشرت التقارير عن الحرائق وحتى الانفجارات الناجمة عن بطاريات الليثيوم أيون. وتتكون بطاريات الليثيوم أيون بشكل أساسي من مادة القطب السالب، والكهارل، ومواد القطب الموجب. النشاط الكيميائي لمادة الجرافيت ذات القطب السالب في الحالة المشحونة يشبه إلى حد ما معدن الليثيوم. سوف يتحلل فيلم SEI الموجود على السطح عند درجة حرارة عالية، وسوف تتفاعل أيونات الليثيوم المدمجة في الجرافيت مع المنحل بالكهرباء وفلوريد البولي فينيلدين الموثق، وفي النهاية ستطلق الكثير من الحرارة.

تُستخدم المحاليل العضوية لكربونات الألكيل بشكل شائع ككهارل، وهي قابلة للاشتعال. مادة القطب الموجب عادة ما تكون عبارة عن أكسيد فلز انتقالي، له خصائص مؤكسدة قوية في الحالة المشحونة، ويتحلل بسهولة لإطلاق الأكسجين عند درجة حرارة عالية. يتفاعل الأكسجين المنطلق مع المنحل بالكهرباء ليتأكسد، ثم يخرج الكثير من الحرارة.

من الواضح أن بطارية أيون الليثيوم ستكون غير مستقرة عند التسخين بدرجة حرارة عالية. ومع ذلك، ماذا سيحدث بالضبط إذا واصلنا تسخين البطارية؟ لقد أجرينا هنا اختبارًا حقيقيًا لخلية NCM مشحونة بالكامل بجهد 3.7 فولت وسعة 106 أمبير.

طرق الاختبار:

1. في درجة حرارة الغرفة (25±2°C)، يتم تفريغ الخلية المفردة أولاً إلى جهد الحد الأدنى بتيار 1C وتترك لمدة 15 دقيقة. ثم استخدم تيارًا ثابتًا 1C للشحن إلى الحد الأعلى من الجهد والتبديل إلى شحن الجهد المستمر، وتوقف عن الشحن عندما ينخفض ​​تيار الشحن إلى 0.05C، وضعه جانبًا لمدة 15 دقيقة بعد الشحن؛

2. قم بزيادة درجة الحرارة من درجة حرارة الغرفة إلى 200 درجة مئوية عند 5 درجات مئوية / دقيقة، واحفظها عند 5 درجات مئوية لكل لتر لمدة 30 دقيقة؛

خاتمة:

ستشتعل النيران في خلايا الليثيوم في النهاية عند زيادة درجة حرارة الاختبار بشكل مستمر. من العملية المذكورة أعلاه نرى أولاً فتح صمام العادم، وإخراج السائل؛ مع ارتفاع درجة الحرارة بشكل أكبر، يحدث قذف السائل الثاني ويبدأ الاحتراق. فشلت خلايا البطارية عند حوالي 138 درجة مئوية، وهي أعلى بالفعل من درجة حرارة الاختبار القياسية الشائعة البالغة 130 درجة مئوية.