I de senere år er rapporter om brande og endda eksplosioner forårsaget af lithium-ion-batterier almindelige. Lithium-ion-batterier er hovedsageligt sammensat af negativt elektrodemateriale, elektrolyt og positivt elektrodemateriale. Den kemiske aktivitet af det negative elektrodemateriale grafit i ladet tilstand er lidt ligesom metallithium. SEI-filmen på overfladen ville nedbrydes ved høj temperatur, og lithiumionerne indlejret i grafitten ville reagere med elektrolytten og bindemidlet polyvinylidenfluorid og til sidst ville frigive en masse varme.

Alkylcarbonat organiske opløsninger bruges almindeligvis som elektrolytter, som er brandfarlige. Det positive elektrodemateriale er normalt et overgangsmetaloxid, som har stærke oxiderende egenskaber i ladet tilstand og let nedbrydes for at frigive ilt ved høj temperatur. Den frigivne ilt reagerer med elektrolytten for at oxidere, og så kommer der meget varme ud.

Lithium-ion-batteriet ville sandsynligvis være ustabilt, når det opvarmes med høj temperatur. Men hvad ville der helt præcist ske, hvis vi blev ved med at opvarme batteriet? Her gennemførte vi en reel test til en fuldt opladet NCM-celle med spænding på 3,7 V og kapacitet på 106 Ah.

Testmetoder:

1. Ved stuetemperatur (25±2℃) aflades den enkelte celle først til den nedre grænsespænding med en strøm på 1C og efterlades i 15 minutter. Brug derefter 1C konstant strøm til at oplade til den øvre grænsespænding og skift til konstantspændingsopladning, stop opladningen, når ladestrømmen falder til 0,05C, og læg den til side i 15 minutter efter opladning;

2. Øg temperaturen fra stuetemperatur til 200°C ved 5°C/min, og hold ved 5°C pr. liter i 30 minutter;

Konklusion:

Lithiumceller vil til sidst antændes, når testtemperaturen konstant øges. Fra ovenstående proces ser vi først udstødningsventilen åbnet, væsken udstødt; efterhånden som temperaturen stiger yderligere, opstod den anden væskeudstødning og starter forbrændingen. Battericellerne svigtede ved omkring 138°C, hvilket allerede var højere end den almindelige standardtesttemperatur på 130°C.