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锂离子电池多尺度断裂的研究进展

Research progress on multi-scale fracture of lithium-ion batteries

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【作者】 胡必胜赵莹

【Author】 HU Bisheng;ZHAO Ying;School of Aerospace and Mechanics, Tongji University;

【通讯作者】 赵莹;

【机构】 同济大学航空航天与力学学院

【摘要】 锂离子电池的断裂会影响电池结构的完整性。颗粒水平的断裂和电极水平的断裂都已被证明会对电池的电化学性能和安全性能产生极大的不良影响。研究断裂机理对预防电池的断裂有着重要的意义。因此,本研究总结了近年来针对不同类型电极材料的断裂机理的相关研究,并阐述电极材料的断裂与电池老化之间的密切关系,探讨颗粒水平和电极水平上发生的断裂及其对电化学性能的影响。本研究工作可为力学断裂和电池性能之间的关联提供更深刻的理解,进而促进高稳定性、高安全性锂离子电池的设计发展。

【Abstract】 The fracture of lithium-ion battery affects the integrity of battery structure.Both particle-and electrode-level fracture have been proved to have significant negative impacts on the electrochemical and safety performance of the battery.It is of great importance to explore the fracture mechanism to prevent battery fracture.This paper summarizes the fracture mechanism of different types of electrode materials and explain the close relationship between the fracture of electrode materials and battery aging.The effects of fracture at particle-and electrode-level on electrochemical performance are discussed.This review provides a deep understanding of the relationship between the mechanical fracture and electrochemical performance of the lithium-ion battery, this prornoting the development of more reliable batteries with higher safety.

【关键词】 锂离子电池断裂电池老化
【Key words】 lithium-ion batteryfracturebattery aging
【基金】 国家自然科学基金青年科学基金资助项目(No.12102305);上海市科学技术委员会“扬帆计划”资助项目(No.20YF1452300)
  • 【文献出处】 应用力学学报 ,Chinese Journal of Applied Mechanics , 编辑部邮箱 ,2023年02期
  • 【分类号】TM912
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