리튬 이온 배터리 안전 문제 때문에 상관없이 우리는 고성능을 추구하는 방법, 안전은 항상 우리가 문제를 방지하지 말아야 피할 수 없으며, 사용자의 생명과 재산 안전에 관한 중요한 질문이다. 리튬 이온 배터리 열 폭주가 가장 심각하다 보안 사고는 열 폭주 리튬 이온 배터리로 이어질 화재, 폭발, 삶과 사용자의 재산 안전에 심각한 위협을 잡았 때문에 디자인의 리튬 이온 배터리가 완전히 보안 문제를 고려해야 할 수 있습니다.
열 폭주는, 리튬 이온 전지 내부에서 발생하는 많은 양의 열 외부 단시간에 쇼트로 이어지는 단락에 주로 기인하고, 물질의 다른 유형의 화재 및 리튬 이온 전지의 폭발의 결과, 활물질과 전해액의 분해를 유발 포지티브 및 네거티브. 열 배터리 다른 안정성의 열 폭주의 발열이 하부 포토 우리는 첫 번째 그림의 왼쪽 하단이 그래프의 예시적인 방법을 설명하는 DSC 결과 일반적인 내부 리튬 이온 전지 재료, Li4Ti5O12 인 물질을 표시하고 동일하지 않은, 우리는 우선 볼 도 방열 률 Q가 LTO LTO 재료를 나타내고, H LTO는 최종 온도, 즉 가까워도 경향 세 트리거 온도 Tonset하는 Tpeak 피크 온도가 왼쪽에서 오른쪽으로의 온도를 총 발열을 나타낸다 재료, 적은 열 나은 열적 안정성의 오른쪽 하단에, 하부 자기 '컬러 블록'작은 열교환 능력의 높이보다 선명이 사진 우리는 일반적인 리튬 이온 전지 재료의 열 안정성을 참조 우리를 위해 리튬 이온 배터리 설계 기준을 제공합니다.
많은하지만 리튬 이온 배터리 재료의 전체 셀 열 안정성, 열 안정성 시험 훨씬하지 Xiangming 연구팀은 최근 DSC를 사용 청화 ARC 열량과, 시차 주사 열량 측정에 의해 가속되지만. 리튬 이온 전지의 열 폭주 열원의 다른 재료가 연구되어왔다 CPC 리튬 이온 전지의 네 가지 유형의 실험에서 연구되었다 아래 셀 정보 테이블 네 가지 종류.
(모든 배터리는 테스트에 100 %의 SoC 전에 충전). 첫째,에서, 제 1 배터리를 보면 다음과 같이 배터리의 4 종류의 온도, 전압 및 내부 저항의 속도 열량계 시험 ARC 변화를 가속 우리는 배터리 셀을 볼 수있는도의 경우는 247 ℃에서 100 ℃, 열 폭주에 자기 가열을 시작하고, 온도가 갑자기. 866.3 ℃까지 상승 팀 및 전체 프로세스의 다음 부분으로 네 열 폭주로 분할 :
I. 1 단계가 100 ℃를 시작하고, 열량의 주 원천 분해하고 음극 물질의 과정에서 SEI 막 134.8 ℃, 자기 방전에서 종료한다.
이 프로세스는, 세퍼레이터를 분해하기 시작에서 II. 134.8 ℃에서 2 시작 단계.] C, 단부 173.4 ℃.는 배터리 전압이 떨어지기 시작, 배터리의 온도가 상당히 속도를 가속 상승하고, 마지막 단락은 173.4 ℃에서 발생한다.] C는, 전압이 떨어진다 0V에서 내부 단락 회로가 공정의 주요 열원이된다.
Iii 단계 3은 173.4 ℃에서 시작하여 247 ℃에서 끝나고 결국 열 폭주가 발생한다. 애노드 및 캐소드 재료의 분해가 열의 주요 원천이다.
IV. 247 단계 4 ℃로부터 출발.] C, 886.3 ℃로.] 전지의 열 폭주의 끝에 C는이 단계에서 주로 발생한다.이 단계에서, 전해질 및 애노드 재료 사이의 반응은 또한 더 많이 생산하는 전지를 일으키는 활성화 더위.
전지의 처음 두 종류의 전지는 100 ℃에서 자기 발열을 시작한다.] C는, 열 폭주가. 208.8 ℃에서 발생] C, 결국 367.8 ℃로 도달한다.] C. 배터리 아래와 같이 열 폭주가 마찬가지로 네 단계로 나누어진다.
100 ℃에서 시작하는 1 단계 I., 155.7 ℃ 끝이 분해 과정 SEI 막과 양극의 자기 방전이 열량의 주요 원인이다.
2 단계는 155.7 ° C에서 시작하여 170.3 ° C에서 끝납니다.이 단계의 열원은 주로 음극과 전해질의 반응입니다.
III. 170.3 ℃로부터 3 단계.] C, 212 ℃에서. 이러한 단계의 끝에서 C는, 막 수축하기 시작하고, 전압이 떨어지기 시작. 단락 위상이 열의 주요 원인과 발열 반응의 부극.
IV. 212.4 ℃, 4 개시 단계.] C,이 단계에서 상기 다이어프램이 심각한 단락 결과 파괴 367.9 ℃의 끝에., 전지 온도가 급격하게 상승하고, 상기 DSC에 따른 양극과 음극 테스트 데이터 기반 MCMB 음극과 양극 LFP 반면 이 단계에서 많은 열을 방출했습니다.
세번째 배터리가 85 ℃에서 자기 발열을 시작하고, 열 폭주가 190.6 ℃에서 일어났다.] C는, 최대 온도는 634.6 ℃로 도달.] 아래와 같이 C. 세번째 전지 반응은 두 단계로 나누어진다.
나. 1 단계는 발열 반응에서 배터리 (85)의 제 3 부극 훨씬 낮도록 상기 제 1 및 제 2하는 전지보다 ℃ 촬영되었다. 190.6 ℃에서 끝나는, 85 ℃를 시작하고, 막 표면 때문에 코팅이 없으면 세퍼레이터가 녹기 시작한 직후 심각한 내부 단락이 발생했습니다.
II. 190.6 ℃, 상.] 2 C 개시는 최종 전지는 634.6 ℃로 도달.] C,이 단계에서 배터리 양극에서 주열, 전해액과 음극 반응.
넷째 배터리가자가 발열 116.5 ℃ 시작 배터리 최대 온도에서 열 폭주는 215.5 ℃에 도달 전체 프로세스는 두 개의 프로세스로 나눌 수있다.
i 단계 1은 116.5 ° C에서 시작하여 192.8 ° C에서 끝납니다.이 과정에서 열은 주로 양극과 음극 재료와 전해질 사이의 반응에서 비롯됩니다.
II. 단계 2 192.8 ℃로. 215.5 ℃에서의 끝에 처음부터] C는.] C는, 전지의 온도 상승 속도는이 과정에서 현저하게 감소하는 것을 계속하고,이 때 정극 및 부극은 서서히 분해 단계에서 정지 한 바와.
는 DSC 테스트는 제 단락 양극 및 음극 재료 사이의 전해액 주로 따라서 제 시험 셀 열에서 ARC 시험 않고 배터리에서 발생하므로 피막의 막 파괴 온도가 290 ℃에 도달 것을 나타 내기 때문에 반응.
테스트에서 4 개의 배터리에 대한 데이터 중 일부는 아래 표에 표시되어 있습니다.
위의 실험 결과에서 우리는 리튬 이온 배터리의 열 안정성이 양극 및 음극 재료 및 분리막과 밀접하게 관련되어 있음을 확인했습니다. 첫 번째 및 세 번째 배터리의 심각한 내부 단락으로 인해 양극 및 음극 재료 사이에 심한 반응이 나타납니다. 열 폭주의 결과로 배터리는 리튬 이온 배터리에 저장된 에너지보다 훨씬 많은 열을 프로세스를 통해 방출합니다. 두 번째 배터리 유형의 열 폭주는 훨씬 약하고 배터리의 네 번째 종류는 제어 불능입니다. 내부 단락이 발생하지 않으므로 두 번째 및 네 번째 유형의 배터리는 배터리에 저장된 에너지보다 테스트시 열이 상당히 적습니다. 따라서 심각한 내부 단락을 피하는 방법은 리튬 이온 배터리의 열 안정성을 향상시키는 것입니다 열쇠 야.
