Les batteries lithium-ion sont devenues un exemple typique de nouvelle énergie en raison de leur faible coût, haute performance, haute puissance, environnement vert et bien d'autres avantages.Ils sont largement utilisés dans les produits numériques 3C, les alimentations mobiles et les véhicules électriques, etc. Avec une promotion continue, la sécurité des batteries lithium-ion attire de plus en plus l'attention: les batteries lithium-ion peuvent exploser et provoquer des incendies en raison des problèmes techniques de la batterie elle-même ou d'une utilisation inadéquate. La demande de batteries lithium-ion sur le marché principal des véhicules électriques a augmenté: lors du développement des systèmes de batteries lithium-ion haute puissance, les problèmes de sécurité des batteries ont attiré l'attention et les problèmes existants doivent être résolus de manière urgente.
Processus d'emballement thermique de la batterie au lithium-ion
Dans le cas des incendies provoqués par l'emballement thermique des batteries au cours des dernières années, le taux de production de chaleur de la batterie est beaucoup plus élevé que le taux de dissipation thermique, et une grande quantité de chaleur est accumulée sans être émise à temps. "Hors de contrôle" est un processus cyclique de retour d'énergie positive: une température élevée fera chauffer le système et le système chauffera et la température augmentera, ce qui à son tour rendra le système plus chaud.
Diagramme du processus d'emballement thermique de la batterie au lithium-ion
Étape 1: emballement thermique à l'intérieur de la batterie
Lorsque la batterie est à 80 ~ 90 ℃ sûr, le film SEI lorsque la température est élevée entre 90 ~ 120 ℃ commencent à se décomposer, libérant de la chaleur, la température a augmenté, mais lorsque la température atteint 120 ~ 130 ℃ film de SEI lorsque la couche protectrice est endommagée , une électrode négative avec un solvant, un liant de la réaction, la température augmente, le séparateur fond de température continue de monter au-dessus de 150 deg.] C, le début de la décomposition de l'électrolyte interne, continuer à libérer de la chaleur, en chauffant davantage la batterie.
Phase 2: Phase du tambour de la batterie
Lorsque la température de la batterie atteint au-dessus de 200 ℃, la décomposition de la matière d'électrode positive, et la libération de grandes quantités de gaz chauds pour le chauffage. Anode de lithium d'état 250-350 ℃ pour démarrer la réaction avec l'électrolyte.
Étape 3: emballement thermique de la batterie, phase d'échec de l'explosion
Au cours de la réaction, l'oxygène produit par la réaction entre l'électrolyte et l'électrode positive réagit violemment et provoque en outre un échauffement de la batterie.
Causes d'emballement thermique de la batterie au lithium-ion
En effet, la probabilité d'apparition d'un court-circuit interne dans un produit électronique est de un dix millionième, ce qui signifie que la sécurité d'une seule batterie utilisée dans la vie courante est relativement élevée. Avec des milliers de batteries, la probabilité d'emballement thermique augmente d'un dix millionième à un millième.Aussi, une fois que la batterie d'un véhicule électrique est en danger, les conséquences seront très graves.Il est particulièrement important d'étudier les causes de l'emballement thermique des batteries. .
1 processus de production
Processus de production de batterie
1 matériau de cathode
Les performances de sécurité du matériau d'électrode positive comprennent principalement la sécurité contre les surcharges et la stabilité thermique.Dans l'état d'oxydation, le matériau d'électrode positive subit une réaction de décomposition exothermique et libère de l'oxygène gazeux.
2 matériau d'anode
Bien que le matériau anodique soit relativement stable, l'électrode négative en carbone dans l'état d'intercalation du lithium réagira d'abord avec l'électrolyte à haute température.
3 électrolyte
L'électrolyte contient des agents conducteurs inorganiques et des solvants organiques, et la nature inflammable des solvants organiques aura un certain impact sur les performances de sécurité de la batterie.
4 processus de production
processus de production de cellules est un contrôle très complexe, même strict, le processus de production ne peut pas éviter complètement les impuretés métalliques ou bavure. Si la batterie interne a impuretés, bavure ou dendrites, amplifiés, et une aggravation de la conductivité accrue, la température augmente, le produit chimique la chaleur de réaction et la chaleur générée par accumulation de décharge, provoquant éventuellement un emballement thermique de la batterie.
2 utilisation
① déclenchement surcharge batterie emballement thermique
La batterie elle-même a une protection contre les dépassements, mais lorsque la protection contre les dépassements échoue, la batterie continue de se charger et la batterie surchauffe et déclenche un emballement thermique.L'utilisation continue de la batterie, le vieillissement de la batterie est progressivement grave. La consistance de la batterie est de plus en plus mauvaise et, à ce moment, si la batterie est surchargée, elle peut facilement causer des problèmes de sécurité thermique et doit donc être utilisée à tout moment pour une charge sûre.
2 La surchauffe de la batterie déclenche un emballement thermique
Lorsqu'un véhicule électrique roule dans des conditions de circulation réelles, lorsque le véhicule électrique maintient une vitesse élevée ou remplit une condition de fonctionnement extrême, il doit continuer à décharger son courant de façon importante, puis augmenter lentement la température interne de la batterie. En limitant le courant de décharge, il est très susceptible de provoquer un emballement thermique de la batterie d'alimentation.
3 déclenchements thermiques
Les batteries d'alimentation présentent une déformation par impact, un court-circuit interne de la batterie et d'autres dommages à la batterie peuvent provoquer l'emballement thermique de la batterie.
Précautions pour l'utilisation correcte des batteries lithium-ion
1 Utilisez la batterie en toute sécurité pour éviter que la batterie ne prenne feu.L'explosion et les autres accidents de sécurité doivent être achetés par le fabricant habituel et la batterie de sécurité.
2 Veillez à ce que la température de la batterie ne dépasse pas la température de réaction électrochimique interne de la batterie Si vous trouvez que la température de la batterie est trop élevée, vous devez trouver des moyens de refroidir la batterie ou de la suspendre si nécessaire. Pour assurer la sécurité.
3 Lors du chargement, utilisez l'équipement de charge correspondant à la batterie et chargez-le conformément aux réglementations afin d'éviter une surcharge de la batterie.
4 Pour garantir une utilisation correcte de la batterie Ne frappez pas la batterie avec un objet pointu ou lourd. Vous pouvez protéger la batterie à l'extérieur de la batterie dans de bonnes conditions de ventilation, de dissipation thermique, etc. pour éviter des dommages externes.
