בשנים האחרונות נפוצים דיווחים על שריפות ואף פיצוצים שנגרמו על ידי סוללות ליתיום-יון. סוללות ליתיום-יון מורכבות בעיקר מחומר אלקטרודה שלילי, אלקטרוליט וחומר אלקטרודה חיובית. הפעילות הכימית של חומר האלקטרודה השלילי גרפיט במצב טעון היא קצת כמו ליתיום מתכת. סרט ה-SEI על פני השטח יתפרק בטמפרטורה גבוהה, ויוני הליתיום המוטבעים בגרפיט יגיבו עם האלקטרוליט והחומר הקושר פוליווינילידן פלואוריד ולבסוף ישחררו הרבה חום.

תמיסות אורגניות של אלקיל קרבונט משמשות בדרך כלל כאלקטרוליטים, שהם דליקים. חומר האלקטרודה החיובית הוא בדרך כלל תחמוצת מתכת מעבר, בעלת תכונות חמצון חזקות במצב הטעון, ומתפרקת בקלות לשחרור חמצן בטמפרטורה גבוהה. החמצן המשוחרר מגיב עם האלקטרוליט כדי להתחמצן, ואז יוצא חום רב.

ככל הנראה, סוללת הליתיום יון תהיה לא יציבה בעת חימום בטמפרטורה גבוהה. עם זאת, מה בדיוק יקרה אם נמשיך לחמם את הסוללה? כאן ערכנו בדיקה אמיתית לתא NCM טעון במלואו עם מתח של 3.7 וולט וקיבולת של 106 Ah.

שיטות בדיקה:

1. בטמפרטורת החדר (25±2℃), התא הבודד משוחרר תחילה למתח הגבול התחתון עם זרם של 1C ונשאר למשך 15 דקות. לאחר מכן השתמש בזרם קבוע 1C כדי לטעון למתח הגבול העליון ולעבור לטעינת מתח קבוע, הפסק את הטעינה כאשר זרם הטעינה יורד ל-0.05C, והנח אותו בצד למשך 15 דקות לאחר הטעינה;

2. הגדל את הטמפרטורה מטמפרטורת החדר ל-200 מעלות צלזיוס ב-5 מעלות צלזיוס לדקה, ושמור על 5 מעלות צלזיוס לליטר למשך 30 דקות;

מַסְקָנָה:

תאי ליתיום יתלקחו בסופו של דבר כאשר טמפרטורת הבדיקה תעלה ברציפות. מהתהליך לעיל אנו רואים לראשונה את שסתום הפליטה נפתח, את הנוזל נפלט; ככל שהטמפרטורה עולה עוד יותר, פליטת הנוזל השנייה התרחשה ומתחילה בעירה. תאי הסוללה נכשלו בסביבות 138 מעלות צלזיוס, שכבר הייתה גבוהה מטמפרטורת הבדיקה המקובלת של 130 מעלות צלזיוס.