高游, 郑若昕, 姜宇新, 王璐冰. 含碰撞缺陷的锂离子电池电化学性能衰退及安全性[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0368
引用本文: 高游, 郑若昕, 姜宇新, 王璐冰. 含碰撞缺陷的锂离子电池电化学性能衰退及安全性[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2024-0368
Electrochemical performance degradation and safety of lithium-ion batteries containing defects induced by collision[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0368
Citation: Electrochemical performance degradation and safety of lithium-ion batteries containing defects induced by collision[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2024-0368

含碰撞缺陷的锂离子电池电化学性能衰退及安全性

doi: 10.11883/bzycj-2024-0368

Electrochemical performance degradation and safety of lithium-ion batteries containing defects induced by collision

  • 摘要: 电动汽车不可避免的碰撞会导致锂离子电池(LIB)出现缺陷,轻微碰撞后的缺陷电池能否继续使用是未知的。在这项工作中,我们重点研究了缺陷电池的机械性能、电化学性能、安全边界及其衰退机理。首先,使用不同的压头通过准静态加载和落锤冲击制备了三种典型的缺陷电池,即压痕、50%偏置压缩和平板压缩缺陷电池。随后,分别通过准静态平板压缩和充电/放电循环评估其机械和电化学响应。结果发现,缺陷电池的机械性能显著下降,包括内部短路位移、短路载荷和能量吸收能力下降。相较于新电池,缺陷电池还表现出明显的电化学性能退化,包括更严重的容量衰退。此外,通过拆解电池解释了其降解机制,基于隔膜厚度提出电池的机械失效标准。最后,还讨论了加载速度和缺陷类型对缺陷电池性能的影响。加载速度越高,缺陷电池的性能退化越严重,这与惯性效应有关。不同类型的缺陷会导致隔膜厚度和石墨分层的变化,从而造成不同程度的退化。研究结果对缺陷锂离子电池的安全识别和处理研究具有指导意义。
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-09-30
  • 网络出版日期:  2024-12-25

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