Rủi ro an toàn chính liên quan đến pin lithium-ion là gì?

1. Rủi ro an toàn của vật liệu điện cực dương

Nếu pin Li-ion được sử dụng không chính xác, nhiệt độ bên trong của pin sẽ tăng, khiến vật liệu điện cực dương bị phân hủy và chất điện phân thành oxy hóa. Đồng thời, hai phản ứng này có thể tạo ra một lượng lớn nhiệt, làm tăng thêm nhiệt độ pin. Ảnh hưởng của các trạng thái delithium khác nhau đến chuyển đổi mạng, nhiệt độ phân tích và độ ổn định nhiệt của pin rất khác nhau.

2. Rủi ro an toàn của vật liệu điện cực âm

Vật liệu điện cực âm được sử dụng trong những ngày đầu là kim loại lithium, và pin được lắp ráp dễ bị dendrites lithium xuyên qua cơ hoành sau nhiều lần sạc và xả, dẫn đến ngắn mạch, rò rỉ và thậm chí là nổ của pin. Các hợp chất nhúng lithium có thể ngăn chặn sự hình thành các sợi nhánh lithium, cải thiện đáng kể sự an toàn của pin Li-ion. Khi nhiệt độ tăng lên, điện cực carbon âm trong trạng thái nhúng lithium lần đầu tiên phản ứng tỏa nhiệt với chất điện phân. Trong các điều kiện sạc và xả tương tự, tốc độ giải phóng nhiệt của phản ứng giữa than chì nhân tạo và nhúng Li-nhúng LI cao hơn nhiều so với các kính hiển vi carbon mesophase nhúng LI, sợi carbon và than cốc.

3, rủi ro an toàn trên cơ hoành và điện giải

Điện giải của pin lithium-ion là dung dịch hỗn hợp muối lithium và dung môi hữu cơ, trong đó muối lithium thương mại là lithium hexafluorophosphate, dễ phân tích nhiệt ở nhiệt độ cao và phản ứng hóa học nhiệt với lượng nước và dung môi hữu cơ, làm giảm độ ổn định nhiệt của chất điện phân. Dung môi hữu cơ của chất điện phân là carbonate ester, có điểm sôi thấp và điểm flash, và dễ dàng phản ứng với muối lithium để giải phóng PF5 ở nhiệt độ cao và dễ bị oxy hóa.

4, Nguy cơ an toàn trong quy trình sản xuất

Trong quá trình sản xuất pin lithium-ion, sản xuất điện cực, lắp ráp pin và các quy trình khác sẽ ảnh hưởng đến sự an toàn của pin. Ví dụ, việc kiểm soát chất lượng của trộn điện cực dương và âm, lớp phủ, lăn, cắt hoặc dập, lắp ráp, lượng chất điện phân, niêm phong, hình thành và các quy trình khác sẽ không ảnh hưởng đến hiệu suất và an toàn của pin. Kích thước trung bình của bùn xác định phân phối trung bình của vật liệu hoạt động trên điện cực, ảnh hưởng đến sự an toàn của pin. Nếu độ mịn của bùn quá lớn, tỷ lệ mở rộng và co lại của vật liệu điện cực âm sẽ thay đổi rất nhiều khi pin được sạc và thải ra, và có thể xảy ra kết tủa kim loại lithium. Nếu kích thước quá nhỏ, điện trở bên trong của pin sẽ quá cao. Nếu nhiệt độ gia nhiệt của lớp phủ quá thấp hoặc thời gian sấy quá ngắn, dung môi sẽ vẫn còn, chất kết dính sẽ được hòa tan một phần và một số chất hoạt động sẽ dễ dàng tách ra. Nhiệt độ cao có thể gây ra quá trình cacbon hóa của chất kết dính và chất hoạt động sẽ rơi ra, dẫn đến ngắn mạch bên trong của pin.