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
浮游应助震动的鞋垫采纳,获得10
刚刚
海洋完成签到,获得积分10
刚刚
xiaoyi完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
sadtango12应助seven765采纳,获得10
1秒前
万事顺意完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
64658应助大王叫我来巡山采纳,获得10
2秒前
和谐的小懒虫完成签到,获得积分10
3秒前
发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
HONGZHOU完成签到,获得积分10
3秒前
JamesPei应助光亮的梦旋采纳,获得10
4秒前
活泼红牛发布了新的文献求助10
4秒前
fish发布了新的文献求助10
4秒前
郭竞阳发布了新的文献求助10
4秒前
雨木目完成签到,获得积分10
4秒前
changhao6787完成签到,获得积分10
4秒前
Dixon发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
大威德完成签到,获得积分10
5秒前
那时花开应助小孙同学采纳,获得10
5秒前
优美若雁发布了新的文献求助10
5秒前
Jiang 小白完成签到,获得积分10
5秒前
yuxun发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
良蒙完成签到,获得积分10
6秒前
小小完成签到,获得积分10
6秒前
月岛滴滴发布了新的文献求助30
6秒前
纪秋发布了新的文献求助10
7秒前
小许会更好完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
怕黑鑫发布了新的文献求助10
8秒前
penghui完成签到,获得积分10
8秒前
笨笨丹烟发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
栾玉完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
Fermented Coffee Market 500
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5235264
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4403733
关于积分的说明 13703838
捐赠科研通 4271112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2343888
邀请新用户注册赠送积分活动 1341076
关于科研通互助平台的介绍 1298572