Hvað myndi gerast ef stöðugt hitaði litíum rafhlöðuna?

Á undanförnum árum eru algengar fregnir af eldsvoða og jafnvel sprengingum af völdum litíumjónarafhlöðu.Liþíumjónarafhlöður eru aðallega samsettar úr neikvæðu rafskautsefni, raflausn og jákvæðu rafskautsefni. Efnavirkni neikvæða rafskautsefnisins grafít í hlaðnu ástandi er svolítið eins og málmlitíum. SEI filman á yfirborðinu myndi brotna niður við háan hita og litíumjónirnar sem eru felldar inn í grafítið myndu hvarfast við raflausnina og bindiefnið pólývínýlídenflúoríð og myndu loks gefa frá sér mikinn hita.

Alkýlkarbónat lífrænar lausnir eru almennt notaðar sem raflausnir, sem eru eldfimar. Jákvæð rafskautsefnið er venjulega umbreytingarmálmoxíð, sem hefur sterka oxandi eiginleika í hlaðnu ástandi, og brotnar auðveldlega niður til að losa súrefni við háan hita. Súrefnið sem losnar hvarfast við raflausnina til að oxast og kemur síðan út mikill hiti.

Líklega væri litíumjónarafhlaðan óstöðug við upphitun við háan hita. Hins vegar, hvað nákvæmlega myndi gerast ef við höldum áfram að hita rafhlöðuna? Hér gerðum við alvöru prófun á fullhlaðnum NCM frumu með 3,7 V spennu og afkastagetu 106 Ah.

Prófunaraðferðir

1. Við stofuhita (25±2℃) er staka fruman fyrst tæmd að neðri mörkum spennu með straumi 1C og látin standa í 15 mínútur. Notaðu síðan 1C stöðugan straum til að hlaða að efri mörkum spennu og skiptu yfir í stöðuga spennuhleðslu, hættu að hlaða þegar hleðslustraumurinn fer niður í 0,05C og leggðu hann til hliðar í 15 mínútur eftir hleðslu;

2. Hækkaðu hitastigið úr stofuhita í 200°C við 5°C/mín., og haldið við 5°C á lítra í 30 mínútur;

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

 

Niðurstaða:

Litíum frumur munu að lokum kvikna þegar prófunarhitastigið er stöðugt aukið. Frá ofangreindu ferli sjáum við fyrst útblástursventilinn opnast, vökvanum kastað út; eftir því sem hitastigið hækkar enn frekar átti sér stað seinni vökvaútblástur og byrjaði bruni. Rafhlöðusellurnar biluðu við um 138°C, sem var þegar hærra en venjulegt venjulegt prófunarhitastig sem er 130°C.

 


Birtingartími: 27-jan-2021