리튬이온 배터리는 휴대용 기기와 전기자동차 등에 널리 사용되고 있으며, 화석연료를 대체할 수 있는 가장 유망한 전력원으로 꼽힌다.
리튬 이온 배터리의 용량 저하는 충전 및 방전 속도, 차단 전압, 방전 심도(DOD), 충전 상태(SOC) 및 주변 온도와 같은 사용 조건과 밀접한 관련이 있습니다. 모두 리튬 이온 배터리의 성능과 수명에 영향을 미칩니다.
LiFePO4/흑연 전체 셀의 노화에 대한 다양한 방전 속도의 영향을 조사했습니다. 방전율을 높이면 전체 셀 용량의 감쇠율이 빨라지지만, 방전율이 3.0C보다 높아지면 전체 셀의 열화 메커니즘이 달라집니다.
신선하고 노화된 전체 셀을 분해함으로써 흑연 양극의 고유 용량은 주로 표면의 SEI 필름과 관련이 있다는 결론을 내렸습니다.
SEI 필름의 형성 및 발달로 인한 활성 리튬의 비가역적 소비는 상대적으로 낮은 방전 속도에서 노화된 전체 셀의 용량 저하의 주요 원인입니다. 방전율이 4.0C와 5.0C인 경우, 리튬이온을 빠른 속도로 추출한 후 양극의 SEI 피막이 깨지고 불안정해지기 쉬우므로 용량감소율은 비교적 높은 수준을 유지한다. 게다가, 사이클링 후기에 용량 감쇠율이 증가하는데, 이는 활물질의 분해에 기인합니다. LiFePO4 전극의 성능 저하와 불안정한 SEI 필름은 전체 셀이 높은 방전율로 노화될 때 저하 메커니즘이 변경됨을 나타냅니다. 또한, 높은 방전율은 흑연 양극의 성능에 부정적인 영향을 미치고, 전체 셀의 내부 저항을 증가시켜 높은 방전율 방전 능력에 해를 끼칠 수 있습니다.
결론적으로, 높은 방전율은 전체 셀 용량의 급격한 감소와 성능 저하 메커니즘의 변화를 초래할 수 있습니다. 따라서 방전율이 4.0C 이상인 경우 LiFePO4/흑연 풀 셀의 노화를 가속화하는 데 사용하는 것은 적합하지 않습니다.
