운전 조건

운전 조건 패널에는 실행을 정의하는 핵심 입력이 있습니다: 셀 프리셋, 분석 모드, 솔버 모델, C-rate, 온도, 초기 SOC. 그 외(전극·전해질·형상·열) 값은 프리셋에서 오며 고급 대화상자에서 오버라이드할 수 있습니다.

C-rate

C-rate는 셀의 1C 전류밀도에 대한 배수로 표현한 전류입니다. C율 $C$는 다음 전류에 해당합니다.

여기서 $i_{1C}$는 셀의 사용 가능 용량을 1시간에 방출하는 전류밀도입니다. 허용 범위는 0.05C – 20C입니다.

C-rate가 높을수록 과전압과 자기발열이 커집니다. 따라서 고율 방전은 더 일찍 종료되고(방출 용량 감소) 더 뜨겁게 진행됩니다. 예컨대 기준 셀의 5C 방전은 1시간이 아니라 약 10분 만에 끝나며, 전체 용량을 빼내기 전에 컷오프 전압에 도달합니다.

온도

온도 입력은 셀의 운전 온도입니다. 온도가 낮으면 확산과 반응 속도가 느려져 과전압이 커지고 사용 용량이 줄며, 높으면 그 반대입니다.

기본적으로 운전 온도는 외기 온도 $T_\infty$도 함께 설정합니다("외부 온도 = 운전 온도로 고정" 옵션이 켜져 있음). 이렇게 하면 대류 냉각이 셀을 실온으로 끌어내리지 않고 선택한 온도 근방에서 거의 등온으로 유지됩니다. 차가운 공기 속 뜨거운 셀(또는 그 반대)을 모델링하려면 열·냉각 대화상자에서 잠금을 풀고 $T_\infty$를 따로 설정하세요.

초기 SOC

초기 충전 상태는 셀이 시작하는 지점을 정합니다. 100 %는 완전 충전입니다. 내부적으로 스튜디오는 선택한 SOC를 각 전극의 초기 리튬화도로 매핑해 셀을 그 지점에서 바로 시작시킵니다 — 느린 사전 조정 단계가 없습니다. 매핑은 SOC·stoichiometry에서 설명합니다.

스윕 (Sweep)

단일 값 대신 C-rate나 온도를 스윕하여 한 번에 여러 곡선을 만들 수 있습니다. 온도 스윕은 $T_\infty$ 잠금을 따릅니다: 잠그면 각 실행의 외기가 자기 온도를 따르고, 풀면 입력한 고정 외기가 모든 실행에 적용됩니다.

다음: 솔버 모델 (P2D / SPMe).