Bên trong pin đang chịu áp lực, vì vậy nếu một mảnh kim loại xuyên qua vách ngăn cản trở sự phân tách của vật thể hoặc pin bị xuyên thủng, pin lithium sẽ phản ứng dữ dội với nước trong không khí và đôi khi nhiệt độ sẽ cao gây cháy pin.
Pin Lithium cung cấp sản lượng điện cao với trọng lượng tối thiểu. Thiết kế của viên pin chủ yếu là nhẹ, nghĩa là có một vách ngăn mỏng giữa pin và lớp vỏ mỏng. Các màng và lớp phủ khá mỏng manh và chúng có thể bị thủng. Nếu pin bị hỏng, sẽ có hiện tượng đoản mạch. Tia lửa điện cũng có thể đốt cháy lithium hoạt tính cao. Một khả năng khác là pin lithium có thể bị nóng ngoài tầm kiểm soát. Tại đây, sức nóng của bên trong sẽ tạo áp lực lên pin, có thể dẫn đến nổ pin lithium.
Đọc thêm:
Biện pháp hạn chế tình trạng chảy nổ của pin lithium
Cơ chế phát nổ nhiệt của pin lithium là: khi pin bị sốc nhiệt, sạc quá mức, phóng điện quá mức, đoản mạch, rung động, ép đùn và các điều kiện sử dụng sai khác, các phản ứng hóa học và điện hóa sẽ xảy ra giữa các chất hoạt động và các thành phần điện phân trong pin, dẫn đến một lượng lớn nhiệt và khí, sẽ dẫn đến đánh lửa Nếu tốc độ sinh nhiệt bên trong của pin lithium lớn hơn tốc độ thất thoát nhiệt, nhiệt độ phản ứng trong hệ thống sẽ tiếp tục tăng. Khi nhiệt lượng và áp suất bên trong tích tụ đến một mức độ nhất định, pin sẽ bị cháy hoặc nổ.
- Chất chống cháy được thêm vào chất điện phân hiện có. Tuy nhiên, một lượng lớn chất chống cháy cần được thêm vào chất điện phân để làm giảm độ dẫn điện và tính chất điện hóa của pin.
- Ví dụ, để ngăn pin lithium sạc quá mức, công tắc polymer PTC hoặc van an toàn chống cháy nổ được lắp trong mũ bảo hộ của pin.
- Độ bền nhiệt của pin lithium liên quan đến loại vật liệu làm catốt và chất điện phân. Các vật liệu catốt có độ bền nhiệt tốt được tổng hợp bằng cách tối ưu hóa các điều kiện tổng hợp và cải tiến phương pháp tổng hợp.
- Để cải thiện độ ổn định nhiệt của pin lithium, vật liệu carbon bị oxy hóa yếu, chẳng hạn như khử, pha tạp, sửa đổi bề mặt, v.v., hoặc vật liệu cực dương carbon hình cầu và dạng sợi được sử dụng.
Kết luận
Để phát huy hết lợi thế của pin và ngăn ngừa tổn thất lớn do cháy nổ, cần phải tìm ra nguyên nhân thực sự gây ra cháy của nó, từ đó đưa ra các biện pháp phòng ngừa, sử dụng đúng cách và không để xảy ra tổn thất.
