Understanding of Stress‐Driven Internal Short Circuit Mechanisms in Lithium‐Ion Batteries with High SOCs

多物理 阳极 材料科学 热失控 压力(语言学) 电池(电) 模式(计算机接口) 热的 短路 锂离子电池 锂(药物) 联轴节(管道) 失效模式及影响分析 内阻 涂层 计算机科学 电子工程 电极 纳米技术 有限元法 电压 电气工程 工程类 结构工程 复合材料 功率(物理) 化学 物理 哲学 物理化学 气象学 内分泌学 医学 量子力学 语言学 操作系统
作者
Xudong Duan,Jiani Li,Yikai Jia,Xiang Gao,Li Wang,Jun Xu
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:10 (29) 被引量:10
标识
DOI:10.1002/advs.202302496
摘要

The characteristics of internal short circuits (ISC) play a critical role in determining the thermal runaway behaviors and associated hazards of lithium-ion batteries (LIBs). However, due to safety concerns and limitations in operando characterization at high state-of-charges (SoCs), the fundamental understanding of stress-driven ISCs under high SOC situations (above 30%) is still lacking. In this study, combined post-mortem characterization and multiphysics modeling is employed to clarify the evolution of ISC modes in LIBs with high SOCs. These findings reveal that the triggered ISC mode is SOC-dependent, with the Al current collector (Al)-Anode coating (An) mode dominant in high SOC situations. Experimentally obtained ISC resistance for the specified ISC mode is then assigned to the corresponding ISC region in the established multiphysics model, allowing for accurate coupling of the electromechanical relationship and prediction of mechanical-electrical-thermal responses of the LIB. Finally, a simple yet effective approach is proposed for avoiding the Al-An mode after battery fractures, achieved through surface notches on electrodes. Results discover novel phenomena for ISC in high SOC cells and reveal the underlying mechanisms, highlighting the importance and potential of battery structural design for developing next-generation robust batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
细腻天蓝完成签到 ,获得积分10
刚刚
幻幻完成签到,获得积分10
刚刚
淡淡水蓉发布了新的文献求助10
刚刚
ydy发布了新的文献求助10
刚刚
小青椒应助aspen采纳,获得30
刚刚
QQ完成签到 ,获得积分10
1秒前
小夏完成签到,获得积分10
1秒前
mescal完成签到,获得积分10
1秒前
潮湿梦发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
槿一完成签到 ,获得积分10
2秒前
LHW完成签到,获得积分10
2秒前
YDSG发布了新的文献求助10
3秒前
kryptonite完成签到 ,获得积分10
3秒前
沫柠完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
66完成签到,获得积分10
5秒前
想要用不完的积分完成签到,获得积分10
5秒前
纳斯达克完成签到,获得积分10
5秒前
冰河完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
毋张晶完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
zcc完成签到,获得积分10
7秒前
我是老大应助不安的朋友采纳,获得80
7秒前
DondeDu完成签到,获得积分10
7秒前
navvv发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
领导范儿应助小高采纳,获得10
9秒前
小J完成签到,获得积分10
9秒前
wjp完成签到 ,获得积分10
9秒前
史迪仔完成签到,获得积分10
9秒前
37完成签到,获得积分10
10秒前
我爱科研科研爱我完成签到,获得积分10
10秒前
mnliao完成签到,获得积分10
10秒前
FR完成签到,获得积分10
10秒前
三石发布了新的文献求助10
11秒前
刻苦千琴完成签到,获得积分10
11秒前
流云完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
晶体学对称群—如何读懂和应用国际晶体学表 1500
Problem based learning 1000
Constitutional and Administrative Law 1000
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
Numerical controlled progressive forming as dieless forming 400
Rural Geographies People, Place and the Countryside 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5387753
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4509705
关于积分的说明 14032376
捐赠科研通 4420535
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2428303
邀请新用户注册赠送积分活动 1420936
关于科研通互助平台的介绍 1400119