リチウムイオン電池の安全性の問題、安全性が常にあり、関係なく、私たちは、高いパフォーマンスを追求する方法ユーザーの生命と財産の安全に関わる重要な問題ではありませんので、我々は問題を回避するべきではない、避けることができない。リチウムイオン電池の熱暴走が最も深刻ですセキュリティインシデントは、熱暴走のリチウムイオン電池につながることができ、設計で火災、爆発、利用者の生命と財産の安全に深刻な脅威なので、リチウムイオン電池をキャッチ完全にセキュリティ上の問題を考慮する必要があります。
熱暴走は、正および負の火災やリチウムイオン電池の爆発をもたらす、活性物質の分解及び電解質をトリガし、リチウムイオン電池内部で発生する大量の熱外短時間で短絡に至る、主短絡に起因するものである。材料の異なるタイプの熱電池異なる安定性、熱暴走の発熱は、下部画像は、我々は最初に、図の左下隅は、このグラフの例示的な方法を説明したDSC結果共通の内部リチウムイオン電池材料、Li 4 Ti 5 O 12で材料を示す同じではない、我々はまずことがわかりQは、LTO LTO材、H LTOは、総発熱を表し、左から右への温度を表す図放熱レート3トリガー温度Tonset、Tピークのピーク温度、最終温度は、図つまり近い傾向があります材料の良好な熱安定性の右下隅、より少ない熱、低い自己「カラーブロック」熱電力の高さは、小さく、より鮮やかこの写真我々は、共通のリチウムイオン電池材料の熱安定性を見ます私たちのためにリチウムイオン電池の設計基準を提供します。
多くの、しかし、リチウムイオン電池材料、最近清華ARC熱量測定及びDSCを使用して、示差走査熱量測定により加速Xiangming研究グループの全電池熱安定性、熱安定性試験のためにあまりありません。リチウムイオン電池の熱暴走熱源の異なる材料が研究されてきたCPCリチウムイオン電池の4種類の実験で検討した、以下のセル情報テーブル4種類。
（全ての電池は、試験に100％のSoC前に充電されている）。まず、我々から、第1のバッテリを見て、以下に示すように、電池4種類の温度、電圧および内部抵抗の速度熱量試験ARCの変化を加速します私たちは、バッテリーのセルを参照することができ、図の場合は、247℃で100℃、熱暴走で自己発熱を開始し、温度が急に。866.3℃まで上昇し、チーム全体のプロセスの次の部分に4つの熱暴走に分かれています：
i。ステージ1は100℃で始まり134.8℃で終了する。このプロセス中、SEI膜の分解および正極材料の自己放電が熱の主な発生源である。
II。134.8度からフェーズ2を開始する。】C、173.4℃を終了する。このプロセスでは、セパレータを破るために開始し、バッテリ電圧が低下し始め、電池の温度が大幅に速度を加速し、最終的な短絡が173.4℃で起こる立ち上がる。】C、電圧が降下します0Vでは、内部短絡回路がこのプロセス中の主な熱源となります。
Iii。ステージ3は173.4℃で始まり、247℃で終わり、最終的に熱暴走を引き起こす。アノードおよびカソード材料の分解が熱の主要源である。
IV。247フェーズ4度から出発。】C、886.3℃で電池の熱暴走の端部におけるCは、この段階で主に発生する。この段階で、電解質とアノード材料との間の反応は、よりを生成するためにバッテリーを引き起こし、活性化され熱。
電池の最初の二つの種類の電池は100℃から自己発熱を開始する。】C、熱暴走がC] 208.8℃で発生し、最終的には367.8度に達する。] C.以下に示すように、電池の熱暴走は、同様に、4つの段階に分けられます。
I.フェーズ1、100℃から開始し、155.7℃の端部は、この分解プロセスSEI膜及び正極の自己放電は、カロリーの主要な供給源です。
2段目は155.7℃で始まり170.3℃で終了する。この段階での熱源は、主として負極と電解質との反応である。
III。170.3度から出発して、ステージ3。】C、212℃でこの段階の終わりに、膜が収縮し始め、電圧が降下し始める。短絡相及び発熱反応の負極用この熱の主な情報源。
IV。212.4度から4つの開始フェーズ。】C、この段階では、ダイヤフラムは、重度の短絡が生じる、破壊され367.9℃の終了時に、電池温度が急激に上昇して、DSCに従って、正および負の試験データ、ベースMCMB負極と正極LFP一方この段階でも多くの熱を放つ。
第3の電池は85℃で自己発熱し始め、熱暴走は190.6℃で起こり、最高温度は634.6℃に達した。第3の電池の反応は以下のように2つの段階に分けられた。
I。フェーズ1は190.6℃で終わる、85℃を開始する。発熱反応からバッテリー85の第三の負電極がはるかに低くなるように第一及び第二の電池よりも、℃を採取始め、膜表面ためコーティングなしでは、膜が溶け始めた後に、迅速に内部膜短絡が起こった。
第2段階は190.6℃から始まり、最終的な電池は634.6℃に達する。この段階では電池の熱は主に正極と負極と電解液との反応に由来する。
第4のタイプのバッテリは116.5℃で熱を発生し始めます。熱暴走時のバッテリの最高温度は215.5℃に達します。プロセス全体を2つのプロセスに分割することもできます。
i。ステージ1は116.5℃で始まり、192.8℃で終了する。このプロセスの間、熱は、主に正および負の材料と電解質との間の反応から生じる。
第2段階は192.8℃で始まり215.5℃で終了する。この過程で、電池の温度上昇率は低下し続け、この段階で正電極および負電極の分解が徐々に停止することを示している。
DSC試験は、コーティングの膜破壊温度が290℃に達したので、第四の短絡が正と負極材料の間に電解液から主としてこうして第テストセルの熱で、ARC試験せずに電池に発生することを示しているので反応。
試験中の4つの電池に関するデータのいくつかを以下の表に示す。
以上の試験結果から、我々が生じ、重度の負極材料は、激しく陽性反応するリチウムイオン電池の正と負極材料の熱安定性は、セパレータが内部短絡電池の第一及び第二の三種類に密接な関係を持っていることがわかり熱暴走につながる電池は、電池の熱暴走の第二のタイプは、適度に見えるしながらも、さらに多くの内部リチウムイオンバッテリ電力よりも記憶され、第四の電池基本的に熱暴走、プロセスに多くの熱を排出します内部短絡が発生せず、耐熱試験で排出従って第二及び第四の電池は、電池に蓄えられた電気エネルギーよりも有意に低かった。このように、どのように熱安定性を改善するために、リチウムイオン電池では、重度の短絡を避けるためにキー。
