A bateria de íon de lítio é amplamente utilizada em dispositivos portáteis e automóveis elétricos e é considerada a fonte de energia mais promissora para substituir os combustíveis fósseis.
O desvanecimento da capacidade das baterias de íon de lítio está fortemente relacionado às condições de uso, como a taxa de carga e descarga, a tensão de corte, a profundidade de descarga (DOD), o estado de carga (SOC) e a temperatura ambiente, que todos têm influência no desempenho e na vida útil das baterias de íon de lítio.
A influência de diferentes taxas de descarga no envelhecimento de células completas de LiFePO4/grafite é investigada. A taxa de decaimento da capacidade total da célula é acelerada pelo aumento da taxa de descarga. No entanto, quando a taxa de descarga é superior a 3,0C, o mecanismo de degradação da célula completa é alterado.
Através da desmontagem das células completas frescas e envelhecidas, conclui-se que a capacidade intrínseca do ânodo de grafite está principalmente relacionada ao filme SEI em sua superfície.
O consumo irreversível de lítio ativo devido à formação e desenvolvimento do filme SEI é a principal razão para o desbotamento da capacidade da célula completa envelhecida a uma taxa de descarga relativamente baixa. Quando as taxas de descarga são 4,0°C e 5,0°C, a taxa de desvanecimento da capacidade mantém um nível comparativamente alto, pois o filme SEI no ânodo pode quebrar e ser instável após a rápida extração de íons de lítio em altas taxas. Além disso, a taxa de decaimento da capacidade aumenta no período posterior da ciclagem, o que é atribuído à degradação dos materiais ativos. A degradação do desempenho do eletrodo LiFePO4 e do filme SEI instável indicam que o mecanismo de degradação é alterado quando as células completas envelhecem em altas taxas de descarga. Além disso, a alta taxa de descarga tem efeitos adversos no desempenho dos ânodos de grafite e também pode aumentar a resistência interna da célula cheia, o que é prejudicial à capacidade de descarga de alta taxa.
Em conclusão, as altas taxas de descarga podem resultar no rápido desvanecimento da capacidade total da célula e na alteração do mecanismo de degradação. Portanto, quando a taxa de descarga é maior ou igual a 4,0C, não é adequado para ser usado para acelerar o envelhecimento das células completas de LiFePO4/grafite.
