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Stabilité thermique et surcharge, haute température et sécurité contre les courts-circuits

2021-07-01
L'électrolyte utilise couramment une solution organique de carbonate d'alkyle, qui a des propriétés inflammables. Le matériau de la cathode est généralement un oxyde de métal de transition, qui a une forte propriété oxydante à l'état de charge et est facile à décomposer et à libérer de l'oxygène à haute température, et l'oxygène libéré réagit avec l'électrolyte lors de l'oxydation, puis libère une grande quantité de chaleur .

Par conséquent, du point de vue des matériaux, les batteries lithium-ion présentent un fort danger, en particulier en cas d'abus, les problèmes de sécurité sont plus importants.

Analyse de la stabilité thermique des matériaux des batteries lithium-ion

Le risque d'incendie des batteries lithium-ion est principalement déterminé par la quantité de chaleur générée par la réaction chimique se produisant dans les parties internes de la batterie. Le risque d'incendie des batteries lithium-ion dépend en fin de compte de la stabilité thermique du matériau de la batterie, et la stabilité thermique du matériau de la batterie dépend des réactions chimiques se produisant entre ses parties internes. Actuellement, la stabilité thermique des matériaux liés aux batteries est principalement étudiée par calorimètre différentiel à balayage (DSC), analyseur thermogravimétrique (TGA), calorimètre accéléré adiabatique (ARC), etc.


Facteurs affectant la stabilité thermique des matériaux d'électrode négative.


La stabilité thermique de quatre matériaux de carbone structurels différents, la fibre de carbone, le carbone dur, le carbone mou et le MCMB, a été étudiée par DSC. Il a été constaté que le premier pic exothermique de tous les quatre carbones est apparu à 100„ƒ, et ce pic exothermique a été pensé pour être généré par la décomposition du film SEI ; au fur et à mesure que la température augmentait à 230 ° C, l'influence de la structure du carbone et de la surface spécifique sur la stabilité thermique des matériaux est progressivement apparue, et la structure en graphite des matériaux d'électrode en carbone (fibre de carbone, MCMB) a généré plus de chaleur que la structure amorphe de matériaux d'électrode en carbone (carbone mou, carbone dur). La perte totale de lithium incorporé est linéairement liée à la surface spécifique du carbone à environ 230°C.
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