리튬 이온 배터리가 영원히 지속되지 않는 이유는 무엇입니까?

리튬 이온 배터리 의 기본 원리는 다음과 같습니다.

배터리가 완전히 충전되면 음극에는 리튬 이온이 가득 차 있습니다.

기기에 연결되자 마자 이러한 리튬 이온은 전해질을 통해 양극으로 이동하기 시작하고이 화학 반응은 단자에 전기 전하를 생성합니다.

음극판에 더 이상 리튬 이온이 남아 있지 않으면 배터리는 평평 해지고 충전 과정을 역으로 수행해야합니다.

리튬 이온 배터리 작동 방식

그러나 실제로는 프로세스가 완벽하지 않습니다. 매우 첫 번째 방전 및 재충전 사이클부터 배터리 용량이 저하됩니다.

놀이에 4 가지 문제가 있습니다 :

음극에 고체 전해질 계면 형성

양극에서의 전해질 산화

리튬 도금

기계적 분해

고체 전해질 계면 및 전해질 산화

리튬 이온 배터리 가 충전되는 동안 리튬 산화물 및 리튬 카보네이트 원자는 고체 전해질 인터페이스 (SEI)로 알려진 음극 상에 막을 형성한다.

전지가 40 ° C (104 ° F) 이상의 온도에서 완전 충전 상태 또는 거의 충전 상태에서 작동하면 전해질 산화로 알려진 유사한 필름이 양극에서 발생합니다. 전해질 산화는 새로운 것은 아니며,이 공정은 금속을 부식하지 않도록 처리하는 데 적극적으로 사용됩니다. 이것은 요트 산업에서 매우 인기가 있지만 배터리로 환영받지 못합니다.

이 열은 거의 발생하지 않지만 노트북과 같은 장치 내부의 작동 온도는이 한계를 훨씬 초과 할 수 있습니다. 닛산이 애리조나와 같은 뜨거운 지역에 살고있는 전기 자동차 소유자가 비교적 적은 방전 및 재충전 사이클 후에 배터리 용량이 좋지 않아서 고소했을 때 닛산이 알게 된 것처럼 전세계 일부 지역에서도 흔히 볼 수 있습니다.

전해질 산화는자가 방전율을 증가 시켜서 일부 배터리가 사용하지 않을 때에도 정기적으로 충전해야하는 이유를 설명 할 수 있습니다.

이 필름은 초기에는 매우 얇아서 대부분의 리튬 이온이 통과 할 수 있지만 점진적 충전 및 방전 후 점차적으로 두꺼워집니다. 필름이 두꺼워 질 때마다 플레이트 사이를 이동할 수있는 리튬 이온의 수를 줄여 배터리를 완전히 충전 할 수있을뿐 아니라 충전 시간을 늘릴 수 있습니다.

여러 제조업체들은 특정 화학 물질을 전해액에 추가하여 필름 중 하나 또는 둘 모두의 축적을 줄일 수 있었지만 아무도 프로세스를 완전히 중단시키지 못했습니다.

리튬 이온 배터리가 급속하게 충전되면 이온이 양극을 떠나 음극쪽으로 향하는 속도가 음극이 이온을 흡수 할 수있는 속도를 초과합니다. 그런 경우 이온은 전극에 금속 침전물이됩니다.

양극은 특히 저온에서 이온을 흡수 할 때 열등하므로 급속 충전과 추운 환경을 혼합하면 급속한 리튬 도금을위한 처방이됩니다.

이온이 적 으면 배터리 용량이 적습니다. 더 극단적 인 상황에서 빌드 업하면 배터리가 단락되어 완전히 실패 할 수 있습니다.

36V 12Ah 리튬 이온 배터리