Tepelná stabilita a přebíjení, vysoká teplota a bezpečnost proti zkratu

- 2021-07-01-

Elektrolyt běžně používá organický roztok alkylkarbonátu, který má hořlavé vlastnosti. Katodový materiál je obvykle oxid přechodného kovu, který má v nabitém stavu silné oxidační vlastnosti a snadno se rozkládá a uvolňuje kyslík při vysoké teplotě a uvolněný kyslík reaguje s elektrolytem při oxidaci a poté uvolňuje velké množství tepla .

Proto mají lithium-iontové baterie z hlediska materiálů velké nebezpečí, zejména v případě zneužití jsou otázky bezpečnosti výraznější.

Analýza tepelné stability materiálů lithium-iontových baterií

Nebezpečí požáru u lithium-iontových baterií je dáno především množstvím tepla generovaného chemickou reakcí probíhající ve vnitřních částech baterie. Nebezpečí požáru lithium-iontových baterií v konečném důsledku závisí na tepelné stabilitě materiálu baterie a tepelná stabilita materiálu baterie závisí na chemických reakcích probíhajících mezi jejími vnitřními částmi. V současné době je tepelná stabilita materiálů souvisejících s bateriemi studována především diferenciálním skenovacím kalorimetrem (DSC), termogravimetrickým analyzátorem (TGA), adiabatickým zrychleným kalorimetrem (ARC) atd.


Faktory ovlivňující tepelnou stabilitu materiálů záporných elektrod.


Tepelná stabilita čtyř různých konstrukčních uhlíkových materiálů, uhlíkových vláken, tvrdého uhlíku, měkkého uhlíku a MCMB, byla zkoumána DSC. Bylo zjištěno, že první exotermický pík všech čtyř uhlíků se objevil při 100° a tento exotermický pík byl považován za generován rozkladem filmu SEI; se zvýšením teploty na 230 °C se postupně projevil vliv struktury uhlíku a specifického povrchu na tepelnou stabilitu materiálů a grafitová struktura materiálů uhlíkových elektrod (uhlíkové vlákno, MCMB) vytvářela více tepla než amorfní struktura materiálu. materiály uhlíkových elektrod (měkký uhlík, tvrdý uhlík). Celková ztráta zabudovaného lithia je lineárně úměrná specifickému povrchu uhlíku při asi 230 °C.