Mis juhtuks liitiumaku pideva kuumutamise korral?

Viimastel aastatel on teated liitiumioonakude põhjustatud tulekahjudest ja isegi plahvatustest sagedased. Liitiumioonakud koosnevad peamiselt negatiivse elektroodi materjalist, elektrolüüdist ja positiivsest elektroodi materjalist. Negatiivse elektroodi materjali grafiidi keemiline aktiivsus laetud olekus sarnaneb veidi metalli liitiumiga. Pinnal olev SEI-kile laguneb kõrgel temperatuuril ning grafiidi sisseehitatud liitiumioonid reageerivad elektrolüüdi ja sideaine polüvinülideenfluoriidiga ning lõpuks eraldavad palju soojust.

Alküülkarbonaadi orgaanilisi lahuseid kasutatakse tavaliselt elektrolüütidena, mis on tuleohtlikud. Positiivse elektroodi materjaliks on tavaliselt siirdemetallioksiid, millel on laetud olekus tugevad oksüdeerivad omadused ja mis laguneb kergesti kõrgel temperatuuril hapniku vabastamiseks. Vabanenud hapnik reageerib elektrolüüdiga oksüdeerudes ja seejärel väljub palju soojust.

Ilmselt oleks liitiumioonaku kõrgel temperatuuril kuumutamisel ebastabiilne. Mis aga juhtuks siis, kui akut jätkuvalt soojendame? Siin viisime läbi tõelise testimise täielikult laetud NCM-elemendiga, mille pinge oli 3,7 V ja võimsus 106 Ah.

Testimismeetodid:

1. Toatemperatuuril (25±2℃) tühjendatakse üksikelement esmalt 1C vooluga alumisele piirpingele ja jäetakse 15 minutiks seisma. Seejärel laadige 1C konstantse vooluga ülemise piirpingeni ja lülituge konstantse pingega laadimisele, lõpetage laadimine, kui laadimisvool langeb 0,05 C-ni, ja asetage see pärast laadimist 15 minutiks kõrvale;

2. Tõstke temperatuuri toatemperatuurilt 200 °C-ni kiirusega 5 °C/min ja hoidke 30 minutit 5 °C juures liitri kohta;

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

 

Järeldus:

Liitiumelemendid süttivad lõpuks põlema, kui katsetemperatuuri pidevalt tõstetakse. Ülaltoodud protsessist näeme esmalt väljalaskeklapi avamist ja vedeliku väljutamist; kui temperatuur veelgi tõuseb, toimus teine ​​vedeliku väljapaiskumine ja põlemine. Akuelemendid ebaõnnestusid umbes 138 °C juures, mis oli juba kõrgem kui tavaline standardkatse temperatuur 130 °C.

 


Postitusaeg: 27.01.2021