배터리 셀의 저용량 문제에 대한 분석 접근법
Apr 15, 2025
배터리 셀의 저용량(저용량) 판정은 충전/방전 사이클 후 용량과 설계 용량값을 직접 비교하는 것을 기반으로 합니다. 충전/방전 사이클 후 측정된 용량이 설계 용량보다 낮을 경우, 먼저 충전/방전 사이클 설정(방전 전류, 충전 시간, 차단 전압, 충전 온도 등)에 오류가 있는지 확인해야 합니다. 충전 단계 설정이 올바르다면, 테스트 지점을 변경하고 배터리 셀의 충전 프로세스를 다시 수행하여 충전 장비나 채널에 문제가 있는지 확인해야 합니다. 충전 장비 변경 후 충전 데이터에 이상이 없다면, 기존 장비에 문제가 있을 가능성이 높습니다. 재테스트에서도 여전히 저용량이 나타나면, 저용량 문제가 실제로 존재함을 확인할 수 있습니다. 저용량 발생을 확인한 후에는 저용량 발생 빈도와 심각도를 더욱 면밀히 파악하여 전반적인 저용량 상황을 파악해야 합니다. 이를 위해서는 보다 체계적인 접근이 필요합니다. 체계적인 분석을 수행하기 전에 먼저 재충전된 저용량 배터리 셀을 분해하여 계면을 검사하는 것이 좋습니다. 문제가 발견되지 않으면 양극 코팅 중량 부족이나 설계 마진 부족 때문일 가능성이 높습니다. 계면 문제가 있는 경우 제조 공정이나 설계의 다른 문제일 수 있습니다. 다음으로 설계 및 제조 공정 측면에서 저용량의 원인을 분석해 보겠습니다. I. 디자인 끝 재료 시스템 호환성: 특히 음극과 전해액의 호환성은 배터리 셀 용량에 상당한 영향을 미칩니다. 새로 도입된 음극이나 전해액의 경우, 반복 테스트 결과 각 배터리 셀에서 리튬 도금 및 저용량 현상이 나타나면 재료 불일치 가능성이 높습니다. 불일치의 원인은 다음과 같습니다. â' 형성 과정에서 형성된 SEI(고체 전해질 계면) 피막의 밀도, 두께 또는 불안정성; â'¡ 전해액 내 PC(프로필렌 카보네이트)로 인한 흑연층 박리 가능성; â'¡ 과도하게 높은 설계 면적 밀도 또는 압축 밀도로 인해 배터리 셀이 고속 충방전에 적응하지 못하는 경우. 전해액 주입량 부족 및 전해액 유지 계수 저하: 전해액 주입량이 부족하면 그에 상응하는 전해액 유지량도 감소합니다. 배터리 셀의 전해액 유지량이 부족하면 양극과 음극의 리튬 이온 삽입/추출 효과가 저하되어 용량이 감소합니다. 배터리 셀의 전해액 유지량이 부족하면 양극과 음극 시트가 비교적 건조해져 음극에 얇은 리튬 도금층이 형성됩니다. 이는 전해액 유지율 저하로 인한 용량 저하의 원인으로 볼 수 있습니다. II. 공정 제조 종료 코팅 면적 밀도 공정 매개변수 준수: 양극 또는 음극 코팅이 너무 얇으면 배터리 셀 용량 저하
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