Li-ion Battery Separators, Mechanical Integrity and Failure Mechanisms Leading to Soft and Hard Internal Shorts.
Li-ion Battery Separators, Mechanical Integrity and Failure Mechanisms Leading to Soft and Hard Internal Shorts.
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DOI：
10.1038/srep32578
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发表时间：
2016-09-01
影响因子：
4.6
通讯作者：
Wang K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang X;Sahraei E;Wang K
隔膜完整性是防止锂离子电池内部短路的重要因素。局部渗透试验（钉子或锥形冲头）通常会产生零星的结果，在完全相似的电池和试验装置中，一个电池发生热失控，而另一个电池显示出最小的反应。我们进行了机械负载下的分离器的实验研究，并发现了两个不同的变形和故障机制，这可以解释在其他类似的测试短路特性的差异。此外，通过调查的故障模式，我们提供了一个假设的过程中形成的局部“软短路”的细胞不可检测的故障。最后，我们提出了一个标准，预测软短路的发生从实验数据。
Separator integrity is an important factor in preventing internal short circuit in lithium-ion batteries. Local penetration tests (nail or conical punch) often produce presumably sporadic results, where in exactly similar cell and test set-ups one cell goes to thermal runaway while the other shows minimal reactions. We conducted an experimental study of the separators under mechanical loading, and discovered two distinct deformation and failure mechanisms, which could explain the difference in short circuit characteristics of otherwise similar tests. Additionally, by investigation of failure modes, we provided a hypothesis about the process of formation of local “soft short circuits” in cells with undetectable failure. Finally, we proposed a criterion for predicting onset of soft short from experimental data.
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