Bateriile cu ioni de litiu sunt o componentă energetică compusă în principal din electrod pozitiv, electrod negativ, electrolit și separator. După încărcare, electrodul pozitiv este, în general, un oxid de metal de tranziție, care are proprietăți oxidante puternice; Electrodul negativ este grafit cu o cantitate mare de litiu încorporată în interior, care are o reducebilitate puternică. Electroliții sunt în general esteri organici cu caracteristici precum punct de topire scăzut și inflamabilitate.

Petardele din viața noastră de zi cu zi sunt, de asemenea, un dispozitiv energetic și mulți oameni știu că componentele care conțin praf de pușcă sunt sulfonul (sulfon, formula chimică S), nitrații (piatră, formula chimică KNO3) și cărbunele. Printre acestea, nitratul este un oxidant puternic, iar sulful și cărbunele sunt agenți reducători. Când stimulul extern depășește 120 de grade, reacția redox din interiorul petardelor are loc violent, eliberând o cantitate mare de gaz și căldură, provocând arderea prafului de pușcă și explozia petardelor.

Din aceasta, se poate observa că, teoretic, bateriile litiu-ion pot suferi reacții exotermice mari de oxidare-reducere, iar electrolitul combustibil conținut în ele poate, de asemenea, să favorizeze această reacție, ducând la consecințe de ardere și chiar de explozie. Cât de puternică este arderea sau explozia bateriilor litiu-ion? Din perspectiva stocării energiei electrice, energia electrică a unei baterii litiu-ion obișnuite cu o densitate de energie de 150Wh/kg este de aproximativ 1/10 din densitatea energiei termice generată de explozia explozivilor TNT.

În accidentele bateriilor cu litiu-ion, electrozii pozitivi și negativi pot suferi direct reacții redox severe în circumstanțe speciale și chiar și colectorii de aluminiu și cupru pot participa direct la reacție sub formă de agenți reducători, generând căldură semnificativ mai mare decât energia corespunzătoare stocării bateriei. În general, într-un accident de siguranță care implică baterii litiu-ion într-un spațiu restrâns, temperatura maximă poate atinge peste 800 ℃, în timp ce căldura de explozie a unei baterii grele litiu-ion de 43,4 g este echivalentă cu 5,45 g TNT, ajungând la 1/8 din echivalentul TNT.

Motivul pentru care bateriile litiu-ion își transformă energia chimică internă în energie electrică într-un mod controlabil și continuu prin reacții electrochimice în loc de reacții violente de oxidare-reducere este că separatorul izolează efectiv electrozii pozitivi și negativi din punct de vedere fizic și electric (precum și prezența electrolitului conductor). Cu toate acestea, atunci când diverși factori interni sau externi determină defectarea diafragmei, ducând la contact direct între electrozii pozitivi și negativi, acest scurtcircuit intern poate elibera instantaneu energie electrică, genera o cantitate mare de căldură și aduce temperaturi ridicate, perturbă instantaneu stabilitatea sistemului chimic intern al bateriei, ducând la reacția de oxidare-reducere între electrolitul electrodului negativ, electrodul pozitiv, electrodul pozitiv și fluidul care participă chiar la colectarea electrodului încălzire exotermă instantanee Procesul de a provoca vaporizarea instantanee a electrolitului și apoi amestecarea cu pulbere de material activ pozitiv și negativ pentru a pulveriza din carcasa bateriei, ducând la ardere sau chiar la explozie, se numește evaporare termică (TR).

Evadarea termică spontană este în prezent cea mai mare anxietate de siguranță a vehiculelor electrice. Dacă fiecare baterie este complet consecventă de la particule microscopice de material electrod și separatoare până la plăci de electrozi macroscopice și ambalaj înveliș, atunci un pachet de baterii format din mii sau sute de mii de astfel de baterii va avea cu siguranță caracteristici de siguranță mai bune. Este posibil să observați că expresia 100% aici este puțin diferită, urmată de o duzină de zerouri, ceea ce reprezintă o așteptare ideală - consistență ridicată pe întreaga scară a bateriei. După cum este bine cunoscut, consecința inconsecvenței bateriei este că bateriile cu performanță degradată se vor degrada mai repede, cu o anumită pasivare și dezactivare ducând la defecțiune directă; Unii au luat, de asemenea, o cale complet diferită - scurtcircuite interne care duc la fuga termică, ardere și explozie