В статье систематически исследована суть деградации характеристик литий-железо-фосфатной (LFP) мягкой упаковочной батареи при различных скоростях разряда (1C, 2C, 3C), а также проведена характеристики и анализ эффекта "дозаправочного восстановления" литиевой батареи. Разработана межмодальная система безразрушительной диагностики и анализа отказов на основе "электрохимии-звука-фазового состояния": используется ультразвуковая визуализация для пространственного анализа внутреннего пропитывания и газообразования в сочетании с электрохимическим импедансным спектроскопией (EIS) и микроскопической физико-химической характеристикой. Результаты показывают, что цикл с низкой скоростью 1C/2C вызывает частично восстанавливаемую деградацию, а внутренняя структура батареи относительно цела; однако при высокоскоростном цикле 3C внутри материалов батареи происходят сильные необратимые реакции. Микрофазовое и поверхностно-химическое анализы подтверждают, что при высокой скорости разряда поляризация на фазовой границе и локальный тепловой эффект вызывают необратимый разложение LiPF₆, что ведет к беспорядочному накоплению фторсодержащих полимеров и органических фторфосфатных эфиров на поверхности электродов, а также к постоянной потере активного лития, из-за чего дозаправочное восстановление практически не работает. Исследование проясняет границы применимости дозаправочного восстановления и выявляет эффект "токсичности" химических побочных продуктов для электродов при высоких скоростях. Данная работа предоставляет экспериментальные данные и теоретическую поддержку для градационной сортировки, оценки состояния здоровья и точной стратегии восстановления отработанных LFP-батарей.

Литий-ионные батареи; ультразвуковое тестирование; механизмы деградации; последовательное использование