Безпекалітієві батареїє одним із найбільш хвилюючих питань дляживлення батарей. Безпека батареї багато в чому залежить від конструкції та умов використання батареї. Дляелемент батареї, безпека пов’язана не лише з матеріалом позитивного електрода, а й із негативним електродом, сепаратором та електролітом.
Тепловий процес відведення літій-іонної батареї:
Теплова втеча батареї викликана тим фактом, що швидкість генерації тепла батареї набагато вище, ніж швидкість розсіювання тепла, і велика кількість тепла накопичується і не розсіюється вчасно. По суті,"теплова втеча"це процес циклу позитивного енергетичного зворотного зв’язку: підвищення температури спричиняє нагрівання системи, таким чином температура підвищується, що, у свою чергу, робить систему гарячішою.
Без чіткого поділу теплові розбіги акумулятора можна розділити на три етапи:
Етап 1: внутрішня стадія теплового відведення батареї
Через внутрішнє коротке замикання, зовнішнє нагрівання або самонагрівання самої батареї під час заряджання та розряджання сильним струмом внутрішня температура батареї підвищується приблизно до 90–100 °C, і сіль літію LiPF6 починає розкладатися. ; хімічна активність вугільного негативного електрода в зарядженому стані дуже висока. Близька до металевого літію плівка SEI на поверхні розкладається при високій температурі, і іони літію, вбудовані в графіт, реагуватимуть з електролітом і зв’язуючою речовиною, ще більше підвищуючи температуру батареї до 150 °C, і нова бурхлива екзотермічна реакція відбувається при при цій температурі, наприклад, велика кількість електроліту розкладається з утворенням PF5, а PF5 додатково каталізує реакцію розкладання органічних розчинників.
Етап 2: Етап вибуху батареї
Коли температура батареї досягає вище 200°C, матеріал позитивного електрода розкладається, виділяє велику кількість тепла та газу та продовжує нагріватися. При 250-350°C інтеркальований літієм негативний електрод починає реагувати з електролітом.
Етап 3: Термічний розбіг батареї, стадія вибуху
Під час реакції матеріал позитивного електрода в зарядженому стані починає піддаватися бурхливій реакції розкладання, а електроліт піддається бурхливій реакції окислення, виділяючи велику кількість тепла, утворюючи високу температуру та велику кількість газу, і акумулятор згоряє. і вибухає.