در سال‌های اخیر، گزارش‌های آتش‌سوزی و حتی انفجارهای ناشی از باتری‌های لیتیوم یونی رایج است. باتری‌های لیتیوم یونی عمدتاً از مواد الکترود منفی، الکترولیت و مواد الکترود مثبت تشکیل شده‌اند. فعالیت شیمیایی گرافیت ماده الکترود منفی در حالت باردار کمی شبیه لیتیوم فلزی است. لایه SEI روی سطح در دمای بالا تجزیه می‌شود و یون‌های لیتیوم موجود در گرافیت با الکترولیت و پلی‌وینیلیدین فلوراید بایندر واکنش می‌دهند و در نهایت گرمای زیادی آزاد می‌کنند.

محلول های آلی کربنات آلکیل معمولاً به عنوان الکترولیت استفاده می شوند که قابل اشتعال هستند. ماده الکترود مثبت معمولاً یک اکسید فلز واسطه است که در حالت باردار دارای خواص اکسید کننده قوی است و به راحتی تجزیه می شود و در دمای بالا اکسیژن آزاد می کند. اکسیژن آزاد شده با الکترولیت واکنش داده و اکسید می شود و سپس گرمای زیادی خارج می شود.

ظاهراً باتری لیتیوم یونی هنگام گرم شدن با دمای بالا ناپایدار خواهد بود. با این حال، اگر به گرم کردن باتری ادامه دهیم، دقیقاً چه اتفاقی می‌افتد؟ در اینجا ما یک آزمایش واقعی را برای یک سلول NCM کاملا شارژ شده با ولتاژ 3.7 ولت و ظرفیت 106 Ah انجام دادیم.

روش های تست：

1. در دمای اتاق (25±2℃)، سلول تک ابتدا به ولتاژ حد پایین با جریان 1C تخلیه می شود و به مدت 15 دقیقه باقی می ماند. سپس از جریان ثابت 1C برای شارژ به ولتاژ حد بالایی استفاده کنید و به شارژ ولتاژ ثابت تغییر دهید، هنگامی که جریان شارژ به 0.05 درجه سانتیگراد کاهش یافت، شارژ را متوقف کنید و پس از شارژ آن را به مدت 15 دقیقه کنار بگذارید.

2. درجه حرارت را از دمای اتاق به 200 درجه سانتیگراد در 5 درجه سانتیگراد در دقیقه افزایش دهید و به مدت 30 دقیقه در دمای 5 درجه سانتیگراد در لیتر نگه دارید.

نتیجه گیری:

سلول های لیتیوم در نهایت با افزایش دمای آزمایش به طور مداوم آتش می گیرند. از فرآیند فوق، ابتدا می بینیم که دریچه اگزوز باز می شود، مایع خارج می شود. با افزایش بیشتر دما، دومین خروج مایع رخ داد و احتراق شروع شد. سلول های باتری در حدود 138 درجه سانتیگراد از کار افتادند، که قبلاً بالاتر از دمای معمول آزمایش استاندارد 130 درجه سانتیگراد بود.