la seguridad debaterías de litioes uno de los temas más preocupantes parabaterías de energía. La seguridad de la batería tiene mucho que ver con el diseño y las condiciones de uso del paquete de baterías. Para elcelda de batería, la seguridad no solo está relacionada con el material del electrodo positivo, sino también con el electrodo negativo, el separador y el electrolito.
Proceso de fuga térmica de la batería de iones de litio:
La fuga térmica de la batería es causada por el hecho de que la tasa de generación de calor de la batería es mucho más alta que la tasa de disipación de calor, y una gran cantidad de calor se acumula y no se disipa con el tiempo. En esencia,"escapes térmicos"es un proceso de ciclo de retroalimentación positiva de energía: el aumento de la temperatura hace que el sistema se caliente, por lo que la temperatura aumenta, lo que a su vez hace que el sistema se caliente más.
Sin una división estricta, la fuga térmica de la batería se puede dividir en tres etapas:
Etapa 1: la etapa de fuga térmica interna de la batería
Debido a un cortocircuito interno, calentamiento externo o autocalentamiento de la batería durante la carga y descarga de alta corriente, la temperatura interna de la batería aumenta entre 90 °C y 100 °C y la sal de litio LiPF6 comienza a descomponerse. ; la actividad química del electrodo negativo de carbono en estado cargado es muy alta. Cerca del litio metálico, la película SEI en la superficie se descompone a alta temperatura, y los iones de litio incrustados en el grafito reaccionarán con el electrolito y el aglutinante, elevando aún más la temperatura de la batería hasta 150 °C, y se produce una nueva reacción exotérmica violenta en esta temperatura, por ejemplo, una gran cantidad de electrolito se descompone para generar PF5, y PF5 cataliza aún más la reacción de descomposición de solventes orgánicos.
Etapa 2: Etapa de abultamiento de la batería
Cuando la temperatura de la batería supera los 200 °C, el material del electrodo positivo se descompone, libera una gran cantidad de calor y gas y continúa calentándose. A 250-350 °C, el electrodo negativo intercalado con litio comienza a reaccionar con el electrolito.
Etapa 3: Fuga térmica de la batería, etapa de falla de explosión
Durante la reacción, el material del electrodo positivo en estado cargado comienza a sufrir una violenta reacción de descomposición, y el electrolito sufre una violenta reacción de oxidación, liberando una gran cantidad de calor, generando altas temperaturas y una gran cantidad de gas, y la batería se quema. y explota.