리튬 배터리의 자기 방전에 대한 포괄적인 이해

자가 방전 분류:

자체 방전이 배터리에 미치는 영향으로 인해 자체 방전은 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 손실 용량을 가역적으로 보상할 수 있는 자체 방전; 손실 용량을 가역적으로 보상할 수 없는 자가 방전. 이 두 가지 분류에 따르면 대략적으로 윤곽이 잡힌 몇 가지 자체 방전 이유를 제시할 수 있습니다.
자가 방전 이유:

1. 가역적 용량 손실의 원인: 가역적 용량 손실이 발생하는 이유는 가역적인 방전 반응이 일어나기 때문이며, 그 원리는 배터리의 정상적인 방전 반응과 일치합니다. 차이점은 정상적인 방전 전자 경로가 외부 회로이고 반응 속도가 빠르다는 것입니다. 자체 방전 전자 경로는 전해질이며 반응 속도는 매우 느립니다.

2. 되돌릴 수 없는 용량 손실의 원인: 배터리 내부에서 비가역적인 반응이 일어날 때 발생하는 용량 손실은 비가역적 용량 손실입니다. 주로 발생하는 비가역적 반응의 유형은 다음과 같습니다.

에이: 양극과 전해질 사이의 비가역적 반응(망간산리튬 양극과 전해질 내 리튬 이온의 반응과 같이 망간산리튬 및 니켈산리튬과 같은 구조적 결함이 발생하기 쉬운 두 가지 재료에서 상대적으로 주로 발생함:

LiyMn2O4+xLi++xe-→Liy+xMn2O4 등)

비: 음극재와 전해질 사이의 비가역적 반응(형성 시 형성된 SEI 피막은 전해질의 부식으로부터 음극을 보호하기 위한 것이며, 음극과 전해질 사이의 반응은 다음과 같을 수 있다:

LiyC6→Liy-xC6+xLi++x 등)

기음: 전해질 자체의 불순물로 인해 발생하는 비가역적 반응

(예: 용매에서 CO2 반응 가능: 2CO2+2e-+2Li+→Li2CO3+CO

용매 내 O2의 반응: 1/2O2+2e-+2Li+→Li2O)

유사한 반응으로 인해 전해질의 리튬 이온이 비가역적으로 소모되어 배터리 용량이 손실됩니다.

디: 생산 중 불순물로 인한 미세단락으로 인한 비가역적 반응. 이러한 현상은 개별 배터리의 자체 방전이 커지는 가장 중요한 원인입니다.

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