Az elmúlt években gyakoriak a jelentések a lítium-ion akkumulátorok által okozott tüzekről, sőt robbanásokról. A lítium-ion akkumulátorok főként negatív elektródákból, elektrolitokból és pozitív elektródákból állnak. A negatív elektród anyagának, a grafitnak a kémiai aktivitása töltött állapotban kicsit hasonlít a fémlítiumra. A felületen lévő SEI film magas hőmérsékleten lebomlik, és a grafitba ágyazott lítiumionok reakcióba lépnének az elektrolittal és a kötőanyaggal, a polivinilidén-fluoriddal, és végül sok hő szabadulna fel.

Elektrolitként általában alkil-karbonát szerves oldatokat használnak, amelyek gyúlékonyak. A pozitív elektród anyaga általában átmeneti fém-oxid, amely töltött állapotban erős oxidáló tulajdonságokkal rendelkezik, és magas hőmérsékleten könnyen lebomlik és oxigént szabadít fel. A felszabaduló oxigén reakcióba lép az elektrolittal és oxidálódik, majd sok hő távozik belőle.

Valószínűleg a lítium-ion akkumulátor instabil lenne magas hőmérsékleten történő melegítéskor. De mi történne pontosan, ha folyamatosan melegítenénk az akkumulátort? Itt valódi tesztelést végeztünk egy teljesen feltöltött, 3,7 V feszültségű és 106 Ah kapacitású NCM cellán.

Vizsgálati módszerek:

1. Szobahőmérsékleten (25±2℃) az egycellát először 1C árammal kisütjük az alsó határfeszültségre, és 15 percig hagyjuk. Ezután 1C állandó árammal töltse fel a felső határfeszültségre, és váltson állandó feszültségű töltésre, állítsa le a töltést, ha a töltőáram 0,05 C-ra csökken, és töltés után tegye félre 15 percre;

2. Növelje a hőmérsékletet szobahőmérsékletről 200 °C-ra 5 °C/perc sebességgel, és tartsa literenként 5 °C-on 30 percig;

Következtetés:

A lítium cellák végül meggyulladnak, ha a teszt hőmérsékletét folyamatosan emelik. A fenti folyamatból először azt látjuk, hogy a kipufogószelep nyitva van, a folyadék kilép; a hőmérséklet tovább emelkedésével megtörtént a második folyadékkilövellés, és megindul az égés. Az akkumulátorcellák 138°C körüli hőmérsékleten hibáztak, ami már magasabb, mint a szokásos 130°C-os teszthőmérséklet.