يستخدم المحلول الكهربائي عادة محلول عضوي من كربونات الألكيل ، والذي له خصائص قابلة للاشتعال. عادة ما تكون مادة الكاثود عبارة عن أكسيد فلز انتقالي ، له خاصية أكسدة قوية في حالة الشحن ويسهل تحللها وإطلاق الأكسجين عند درجة حرارة عالية ، ويتفاعل الأكسجين المنطلق مع الإلكتروليت في الأكسدة ، ثم يطلق كمية كبيرة من الحرارة .
لذلك ، من وجهة نظر المواد ، فإن بطاريات الليثيوم أيون تنطوي على خطر كبير ، خاصة في حالة إساءة الاستخدام ، حيث تكون قضايا السلامة أكثر بروزًا.
تحليل الاستقرار الحراري لمواد بطارية ليثيوم أيون
يتم تحديد خطر نشوب حريق لبطاريات الليثيوم أيون بشكل أساسي من خلال كمية الحرارة الناتجة عن التفاعل الكيميائي الذي يحدث في الأجزاء الداخلية للبطارية. يعتمد خطر نشوب حريق لبطاريات الليثيوم أيون في النهاية على الثبات الحراري لمادة البطارية ، ويعتمد الثبات الحراري لمادة البطارية على التفاعلات الكيميائية التي تحدث بين أجزائها الداخلية. في الوقت الحاضر ، تتم دراسة الثبات الحراري للمواد المتعلقة بالبطارية بشكل أساسي عن طريق مسعر المسح التفاضلي (DSC) ، ومحلل قياس الوزن الحراري (TGA) ، والمسعر الحراري المتسارع (ARC) ، إلخ.
العوامل المؤثرة على الاستقرار الحراري لمواد القطب السالب.
تم فحص الثبات الحراري لأربع مواد هيكلية مختلفة من الكربون ، ألياف الكربون ، الكربون الصلب ، الكربون الناعم و MCMB ، بواسطة DSC. لقد وجد أن أول ذروة طاردة للحرارة لجميع الكربونات الأربعة ظهرت عند 100 ، ويعتقد أن هذه الذروة الطاردة للحرارة ناتجة عن تحلل فيلم SEI ؛ مع ارتفاع درجة الحرارة إلى 230 ، ظهر تدريجياً تأثير بنية الكربون ومساحة السطح المحددة على الاستقرار الحراري للمواد ، وتولد هيكل الجرافيت لمواد قطب الكربون (ألياف الكربون ، MCMB) حرارة أكثر من التركيب غير المتبلور لـ مواد قطب الكربون (كربون ناعم ، كربون صلب). يرتبط الفقد الكلي للليثيوم المدمج ارتباطًا خطيًا بمساحة السطح المحددة للكربون عند حوالي 230 درجة مئوية.
