A segurança debaterias de lítioé uma das questões que mais preocupambaterias de energia. A segurança da bateria tem muito a ver com o design e as condições de uso da bateria. Para opilha de bateria, a segurança não está relacionada apenas ao material do eletrodo positivo, mas também ao eletrodo negativo, separador e eletrólito.
Processo de fuga térmica da bateria de íon de lítio:
A fuga térmica da bateria é causada pelo fato de que a taxa de geração de calor da bateria é muito maior do que a taxa de dissipação de calor, e uma grande quantidade de calor é acumulada e não dissipada com o tempo. Em essência,"Escapamento térmico"é um processo de ciclo de feedback positivo de energia: o aumento da temperatura faz com que o sistema aqueça, portanto a temperatura aumenta, o que, por sua vez, torna o sistema mais quente.
Sem divisão estrita, a fuga térmica da bateria pode ser dividida em três estágios:
Estágio 1: O estágio de fuga térmica interna da bateria
Devido ao curto-circuito interno, aquecimento externo ou autoaquecimento da própria bateria durante o carregamento e descarregamento de alta corrente, a temperatura interna da bateria sobe para cerca de 90 °C a 100 °C e o sal de lítio LiPF6 começa a se decompor ; a atividade química do eletrodo negativo de carbono no estado carregado é muito alta. Perto do metal lítio, o filme SEI na superfície se decompõe em alta temperatura, e os íons de lítio embutidos no grafite reagirão com o eletrólito e o aglutinante, elevando ainda mais a temperatura da bateria até 150°C, e uma nova reação exotérmica violenta ocorre em Nesta temperatura, por exemplo, uma grande quantidade de eletrólito é decomposta para gerar PF5, e PF5 catalisa ainda mais a reação de decomposição de solventes orgânicos.
Estágio 2: estágio de protuberância da bateria
Quando a temperatura da bateria atinge acima de 200°C, o material do eletrodo positivo se decompõe, libera uma grande quantidade de calor e gás e continua a aquecer. A 250-350°C, o eletrodo negativo intercalado de lítio começa a reagir com o eletrólito.
Estágio 3: Descontrole térmico da bateria, estágio de falha de explosão
Durante a reação, o material do eletrodo positivo no estado carregado começa a sofrer uma violenta reação de decomposição, e o eletrólito sofre uma violenta reação de oxidação, liberando grande quantidade de calor, gerando alta temperatura e grande quantidade de gás, e a bateria queima e explode.