본 논문은 서로 다른 배율(1C, 2C, 3C)에서 리튬 인산철(LFP) 소프트팩 배터리의 성능 저하 본질을 체계적으로 연구하였으며, 리튬 배터리 ‘보충액 보수(补液修复)’ 효과를 특성화 및 분석하였다. 연구는 ‘전기화학-음향-상상’ 기반 다중 모달 비파괴 진단 및 고장 분석 체계를 구축하였으며: 초음파 이미징을 이용해 내부 침윤 및 가스 발생의 공간 분석을 수행하고, 전기화학 임피던스 분광법(EIS)과 미세 해체 물리화학적 특성을 결합하였다. 결과는 1C/2C 저배율 사이클이 부분적으로 수복 가능한 저하를 유발하며, 배터리 내부 구조가 비교적 온전함을 나타낸다; 반면 3C 고배율 사이클에서는 배터리 내부 물질에서 심각한 비가역 반응이 발생하였다. 미세상 및 계면 화학 분석은 고배율에서의 상계 분극과 국부 열 효과가 LiPF₆의 비가역 분해를 초래하며, 그로 인해 극판 표면에 불규칙한 플루오르 함유 고분자 및 유기 플루오르 인산 에스테르의 축적이 촉진되고, 활성 리튬의 영구적인 손실을 가져와 보충액 보수가 거의 무력화됨을 확인시킨다. 연구는 보충액 보수의 적용 경계를 밝히고, 고배율에서 화학 부산물이 전극에 미치는 ‘독성’ 효과를 규명하였다. 본 논문은 퇴역 리튬 인산철 배터리의 단계적 분류, 건강 상태 평가 및 정밀 보수 전략 수립에 실험적 근거와 이론적 지지를 제공한다.

리튬 이온 배터리; 초음파 검사; 성능 저하 메커니즘; 단계적 재활용