充電プロセス中に、リチウムイオンが正極から放出され、負極に沈殿します。充電容量はテストソフトウェアで取得できます。放電プロセス中、負極のリチウムは電子を失ってリチウムイオンを形成し、電解質隔膜を介して正極構造に埋め込まれます。放電容量はテストソフトで求めることができます。 (充電容量>放電容量)
PS: 場合によっては、放電容量 > 充電容量という状況も発生します。例えば、正極材料にMnが含まれる場合、Mnイオンが放出される。この現象は正極の構造を破壊します。
第一効率 = 放電容量 / 充電容量
(初回の充放電である必要があります)
半電池:負極がリチウムシートであり、リチウムが過剰であるため、放電容量が充電容量よりも小さくなるのは、主に正極材料の構造が破壊され、放出されたリチウムが完全に埋め戻されないことが原因です。
完全なバッテリー: 通常、負極はグラファイトであり、すべてのリチウムは正極によって供給されます。リチウムイオンの一部は負極表面にSEI膜を形成するために使用されるため、正極に戻るリチウムイオンが少なくなります。次の図は、リン酸鉄リチウム ソフトパック バッテリーの最初の充放電曲線を示しています。充電段階は、形成容量の分割で構成されます。
これが、フルバッテリの最初の効率が一般に半分のバッテリの最初の効率よりも低い理由です。
正極の第一効率 (LFP ~98%、LCO ~95%、NCM 80% ~ 90%)、負極の第一効率 (グラファイト > 90%、悪いものもあります。シリコンベースの合金負極: 一般に 90% 未満)。一般に、低い初期効率は、材料を最適化することによって解決できます (比表面積の縮小、粒子サイズの適切な増加、不動態化層の追加、電解質の設計またはコーティング)。もう1つは、正極にリチウムを補給してリチウム含有量を増やすことです。