ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา รายงานการเกิดเพลิงไหม้และแม้แต่การระเบิดที่เกิดจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นเรื่องปกติ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัสดุอิเล็กโทรดขั้วลบ อิเล็กโทรไลต์ และวัสดุอิเล็กโทรดบวก กิจกรรมทางเคมีของกราไฟท์วัสดุอิเล็กโทรดลบในสถานะมีประจุจะคล้ายกับลิเธียมของโลหะเล็กน้อย ฟิล์ม SEI บนพื้นผิวจะสลายตัวที่อุณหภูมิสูง และลิเธียมไอออนที่ฝังอยู่ในกราไฟท์จะทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์และสารยึดเกาะโพลีไวนิลิดีนฟลูออไรด์ และจะปล่อยความร้อนจำนวนมากออกมาในที่สุด

สารละลายอินทรีย์อัลคิลคาร์บอเนตมักใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ซึ่งเป็นสารไวไฟ วัสดุอิเล็กโทรดบวกมักเป็นโลหะทรานซิชันออกไซด์ ซึ่งมีคุณสมบัติออกซิไดซ์อย่างแรงในสถานะมีประจุ และสลายตัวได้ง่ายเพื่อปล่อยออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง ออกซิเจนที่ปล่อยออกมาจะทำปฏิกิริยากับอิเล็กโทรไลต์เพื่อออกซิไดซ์ แล้วปล่อยความร้อนออกมามาก

เห็นได้ชัดว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะไม่เสถียรเมื่อให้ความร้อนด้วยอุณหภูมิสูง อย่างไรก็ตาม จะเกิดอะไรขึ้นหากเราให้ความร้อนแบตเตอรี่ต่อไป? ที่นี่เราทำการทดสอบจริงกับเซลล์ NCM ที่ชาร์จเต็มแล้วด้วยแรงดันไฟฟ้า 3.7 V และความจุ 106 Ah

วิธีการทดสอบ-

1. ที่อุณหภูมิห้อง (25±2°C) เซลล์เดี่ยวจะถูกปล่อยประจุไปที่แรงดันไฟฟ้าจำกัดล่างก่อนด้วยกระแสไฟฟ้า 1C และปล่อยทิ้งไว้ 15 นาที จากนั้นใช้กระแสคงที่ 1C เพื่อชาร์จแรงดันไฟฟ้าที่ขีดจำกัดบน และเปลี่ยนไปใช้การชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่ หยุดการชาร์จเมื่อกระแสไฟชาร์จลดลงเหลือ 0.05C และวางไว้เป็นเวลา 15 นาทีหลังจากการชาร์จ

2. เพิ่มอุณหภูมิจากอุณหภูมิห้องเป็น 200°C ที่ 5°C/นาที และคงไว้ที่ 5°C ต่อลิตร เป็นเวลา 30 นาที

บทสรุป:

เซลล์ลิเธียมจะติดไฟในที่สุดเมื่ออุณหภูมิการทดสอบเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง จากกระบวนการข้างต้น เราจะเห็นวาล์วไอเสียเปิดออก ของเหลวถูกขับออกมา เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอีก การขับของเหลวครั้งที่สองเกิดขึ้นและเริ่มการเผาไหม้ เซลล์แบตเตอรี่ทำงานล้มเหลวที่อุณหภูมิประมาณ 138°C ซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิทดสอบมาตรฐานทั่วไปที่ 130°C อยู่แล้ว