• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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动静态荷载下软包电池失效及性能劣化机制

陈云, 富明慧, 周名哲, 林扬杰, 郭万荣, 胡玲玲. 动静态荷载下软包电池失效及性能劣化机制[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2026-0059
引用本文: 陈云, 富明慧, 周名哲, 林扬杰, 郭万荣, 胡玲玲. 动静态荷载下软包电池失效及性能劣化机制[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2026-0059
CHEN Yun, FU Minghui, ZHOU Mingzhe, LIN Yangjie, GUO Wanrong, HU Lingling. Failure and performance degradation mechanisms of pouch batteries under dynamic and quasi-static loading[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2026-0059
Citation: CHEN Yun, FU Minghui, ZHOU Mingzhe, LIN Yangjie, GUO Wanrong, HU Lingling. Failure and performance degradation mechanisms of pouch batteries under dynamic and quasi-static loading[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2026-0059

动静态荷载下软包电池失效及性能劣化机制

doi: 10.11883/bzycj-2026-0059
基金项目: 深圳市科技计划项目(JCYJ20241202130001002);国家自然科学基金(12472400);国家自然科学基金(12202511);

Failure and performance degradation mechanisms of pouch batteries under dynamic and quasi-static loading

  • 摘要: 本文以商用软包锂离子电池为研究对象,旨在揭示不同机械滥用工况下电池的失效特征与性能劣化规律。通过开展准静态平面压缩、动态平板冲击与动态球头冲击的对比实验,结合瞬态电压响应监测、冲击后电压跟踪、电化学性能测试及拆解分析,系统探究了加载方式对电池失效阈值、电性能劣化行为及内部损伤机制的影响。实验结果表明:加载方式显著影响电池的安全边界与失效模式,准静态压缩下电池在变形能约115 J后开始出现失效,而平板冲击和球头冲击分别在输入能量约50 J和10 J后出现失效,表明动态冲击尤其是局部球头冲击会显著压缩电池安全边界。相同载荷水平下,准静态压缩主要引起内阻上升,而平板冲击则导致更明显的容量衰减。临界失效工况下,平板冲击仅引起轻微容量衰减与内阻变化,而球头冲击使未失效电池容量损失达17.4%、内阻最高增至新电池的3倍,表明瞬时电压扰动与实际性能劣化程度并不完全对应。研究进一步揭示,动态冲击下电池失效存在球头冲击诱发隔膜局部撕裂导致内短路,以及平板冲击引起铝塑膜破裂与电解液流失两种不同机制。本研究为复杂碰撞场景下的电池安全风险评估提供了实验依据。
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出版历程
  • 收稿日期:  2026-02-10
  • 网络出版日期:  2026-06-09

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