리튬 이온 배터리는 프로세스의 사용에 두 가지 종류의 붕괴 모드가 있습니다 : 캘린더 감소 및 사이클 감소. 첫 번째 붕괴 모드는 주로 저장 프로세스에서 리튬 이온 배터리를 의미하며 저장 장치가있는 리튬 이온 배터리의 가역 용량 시간과 리튬 이온 배터리 캘린더 스토리지 감소 현상과 리튬 이온 배터리 충전 상태 (SoC), 스토리지 온도 및 기타 일반 충전 상태와 관련된 다른 요소가 높을수록 리튬의 저장 온도가 높아집니다 이온 배터리 용량 감소 속도가 빠르기 때문에 일반적으로 리튬 이온 배터리를 보관해야하며 리튬 배터리는 일반적으로 상태를 충전하고 배터리는 저온으로 저장합니다. 비가역 용량 손실의 사이클에서 리튬 이온 배터리를 참조, 주로 주위 온도, 충전 및 방전 배율 등 많은 요인의 영향이 발생합니다. 높은 일반 온도, 배터리 용량 감소의 충전 및 방전 배율이 커집니다 다음 두 기사에서는 LFP / 흑연 배터리 캘린더 감소 및 재귀 특성을 소개합니다.
독일 아헨 공대 (Aachen University of Technology)의 Meinert Lewerenz는 DVA (Voltage Differential Method) 방식으로 분석되었으며, DVA 곡선의 모양과 피크 위치는 배터리의 활성 Li 분포를 결정하는 데 사용될 수 있습니다. 음극 활성 물질의 균일 성과 손실 LAAM. 첫 번째 기사에서는 주로 LFP / C 배터리 캘린더 감쇠 특성을 소개합니다.
아래 표에 표시된 리튬 이온 배터리 캘린더 부식 실험 배열, 배터리에 사용되는 실험은 8Ah 전원 타입 배터리, LFP에 대한 긍정적 인, 음극 흑연, 전해질 용매 EC - DMC - DEC - EMC, 용질 LiPF6입니다.
실험에서 사용 된 전압 차 방법은 그림 A에서 보여지고, 가로축은 방전 용량 Ah이고, 수직 좌표는 전압이 변하는 것을 제외하고는 일반적인 dQ / dV 곡선과 유사한 배터리 전압과 방전 용량의 차이다 방전 용량은 LiFePO4 물질의 전압 곡선이 매우 매끄 럽기 때문에이 논문에서 전압 차 곡선이 주로 그림 1의 음의 변화에 반영되어 있기 때문에 곡선에서 3 가지 핵심 포인트가 있음을 알 수있다. 하나는 높은 SoC MinHi의 최저점이며, 낮은 SoL MinLo 및 최저점 MaxLo 아래의 최저점, 배터리의 상태를 결정하는 3 점의 위치와 모양은 위의 세 가지 점에서 큰 의미가 있습니다. 용량 차이의 가장 낮은 두 지점 인 몇 가지 참조 값을 그립니다.
최저점과 최고점의 차이점이 낮은 SoC의 경우, 후속 실험의 두 가지 차이점이 배터리 정보를 판단하는 중요한 기초가됩니다.
다음에 우리는 리튬 이온 배터리 DVA 곡선에서 파란색에서 빨간색 배터리 용량 감소가 점차적으로 다음 그림에서 초기 용량 테스트에서 여러 번 볼 수있는 증가, DVA 곡선을 변경하기 시작 봐 그리고 두 피크는 6-7Ah 부근에 나타난다 (그림 b).이 현상의 원인은 배터리가 저장 중에 작은 전류를 받기 때문에 셀 내부의 Li 분포의 균일 성의 변화 일 수있다 용량 테스트는 셀 내에서 Li의보다 균일 한 분포를 촉진 할 것이고, 저장 도중 DMinHi가 일정하게 유지된다는 것을 알 수 있습니다. 이는 저장 중 배터리 성능 저하의 주요 원인이 활성 Li의 손실이라는 것을 나타냅니다.
아래의 그림은 다양한 저장 조건에서 리튬 이온 배터리의 DVA 곡선 변화를 보여줍니다 그래프에서 MinHi 피크가 저장 시간이 증가함에 따라 더 날카롭게되어 흑연 양극에서 Li의 분포가 변화하기 시작 함을 알 수 있습니다 더 유니폼.
다음 그림은 60 ° C 및 50 % SoC에서 저장된 배터리의 DVA 곡선을 보여줍니다 .Meinert Lewerenz는 전체 프로세스를 두 부분으로 나눕니다. 첫 번째 부분은 50 ~ 100 일이고 두 번째 부분은 50-100 일 후입니다. 감쇠율의 첫 번째 부분은 두 번째 부분보다 훨씬 빠르며, 다음 표는 배터리 감쇠율의 첫 번째 부분과 두 번째 부분을 요약 한 것입니다. 감쇠율의 첫 번째 부분은 그림 c의 두 번째 부분보다 훨씬 빠릅니다 우리는 이것이 주로 배터리 저항의 증가와 관련이 있다는 것을 알 수 있습니다. 처음 50-100 일 동안은 배터리 저항이 빠르게 증가했지만 배터리 저항은 기본적으로 안정되었습니다.
위의 표에서 100 % SoC에서 음극에 증착 된 Fe 원소는 50 % SoC 상태보다 400-700 % 높으며 이는 Fe의 용해와 배터리 용량이 감소 함을 나타냅니다 그러나 우리는 또한 DMinima가 75 %까지만 증가한다는 것을 알 수있다. 이는 음극에서 철이 작용하는 메카니즘이 촉매가 아니며, 그 중 하나가 완전 방전시 용해 된 철 원소가 음극 표면에 침착된다고 주장한다. 음극 전극은 활성 물질이 불 활성화되기 때문에 현재의 이론은 실험적으로 확인되지 않았다. 현재의 연구 결과에 따르면 철이 완전히 방전 된 상태에서는 발생하지 않지만 다른 SoC 저장 절차 이는 음극 활물질의 비활성화 부분이 활성 Li로 불 활성화되어 SoC Li 하에서의 활성 손실의 50 %보다 높은 100 % SoC 하에서의 활성 손실을 초래한다는 것을 의미하며, 동시에 높은 SoC는 높은 전압을 의미하고 Fe는 더 많이 용해되므로 100 % SoC 저장 용량이 배터리 아래에 저장된 50 % SoC보다 훨씬 빠르게 감소합니다.
Meinert Lewerenz는 초기 및 후기 저장 용량의 저장 용량의 불일치의 주된 이유는 SEI 필름의 누출이 음극 증착에서 음극의 미세 공극의 폐쇄에 의해 야기되어 활성 Li의 손실이 증가한다는 점이라고 주장했다. 저장의 후기 단계에서, 용해 된 Fe는 초기 단계에서 음극에 증착 된 Fe 상에 증착을 계속할 것이고, 따라서 미세 기공의 막힘 및 SEI 막에 대한 영향이 약해져서, 저장된 후기 배터리의 용량이 상당히 감소 될 것이다 내려.
Meinert Lewerenz가 사용한 전압 차동 방식은 리튬 이온 배터리의 반응 메커니즘을 연구 할 수있는 강력한 도구를 제공하며 배터리의 방전 곡선을 작은 전류로 처리하면 전압 차를 구할 수 있습니다. 곡선 DVA, 우리는 배터리 설계를 안내하는 데 사용되는 유용한 배터리 정보를 많이 얻을 수 있습니다.
