De siste årene har rapporter om branner og til og med eksplosjoner forårsaket av litium-ion-batterier vært vanlig. Litium-ion-batterier er hovedsakelig sammensatt av negativt elektrodemateriale, elektrolytt og positivt elektrodemateriale. Den kjemiske aktiviteten til det negative elektrodematerialet grafitt i ladet tilstand er litt som metalllitium. SEI-filmen på overflaten ville brytes ned ved høy temperatur, og litiumionene innebygd i grafitten ville reagere med elektrolytten og bindemidlet polyvinylidenfluorid og til slutt ville frigjøre mye varme.

Alkylkarbonat organiske løsninger brukes ofte som elektrolytter, som er brannfarlige. Det positive elektrodematerialet er vanligvis et overgangsmetalloksid, som har sterke oksiderende egenskaper i ladet tilstand, og som lett brytes ned for å frigjøre oksygen ved høy temperatur. Det frigjorte oksygenet reagerer med elektrolytten for å oksidere, og kommer så ut mye varme.

Litiumion-batteriet ville trolig være ustabilt ved oppvarming med høy temperatur. Men hva vil egentlig skje hvis vi fortsetter å varme opp batteriet? Her gjennomførte vi en skikkelig testing av en fulladet NCM-celle med spenning på 3,7 V og kapasitet på 106 Ah.

Testmetoder:

1. Ved romtemperatur (25±2℃) utlades enkeltcellen først til den nedre grensespenningen med en strøm på 1C og får stå i 15 minutter. Bruk deretter 1C konstantstrøm for å lade til øvre grensespenning og bytt til konstantspenningslading, stopp ladingen når ladestrømmen faller til 0,05C, og legg den til side i 15 minutter etter lading;

2. Øk temperaturen fra romtemperatur til 200°C ved 5°C/min, og hold ved 5°C per liter i 30 minutter;

Konklusjon:

Litiumceller vil til slutt ta fyr når testtemperaturen økes kontinuerlig. Fra prosessen ovenfor ser vi først eksosventilen åpnet, væsken kastet ut; ettersom temperaturen stiger ytterligere, skjedde den andre væskeutstøtingen og starter forbrenningen. Battericellene sviktet ved rundt 138 °C, som allerede var høyere enn den vanlige standard testtemperaturen på 130 °C.