在没有储的固态电池中,导电丝引起的故障
Se Hwan Park1, Abhinand Ayyaswamy2, Jonathan Gjerde3
1Andlinger Center for Energy and the EnvironmentPrinceton University, Princeton, New Jersey 08540, United States.
概括
没有储的固态电池由于断裂和丝生长而失效. 较高的堆压力会导致表面断裂,导致电池短路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 固态电池提供了安全优势,但由于电力短路而导致故障.
- 断裂和金属丝的形成是无储固态电池的关键故障机制.
- 固体电解质表面的机械应力,来自电化学和机械来源,诱导骨折并促进丝的生长.
研究的目的:
- 调查应用堆压力如何影响无储固态电池的故障机制.
- 了解表面粗度,堆压力和应力发展之间的相互作用.
- 确定导致过早短路的关键因素.
主要方法:
- 电化学实验 电化学实验
- 3D同步成像 3D同步成像
- 中等尺度建模.
主要成果:
- 低堆压力导致不规则的涂层和高局部电流密度,驱动故障.
- 较高的堆压力促进了统一的涂层,但在表面口产生了高拉伸应力.
- 固体电解质表面的状特征在高拉伸应力下断裂,导致过早短路.
结论:
- 堆压力显著影响固态电池的故障模式.
- 优化表面形态和控制堆压力对于提高电池可靠性至关重要.
- 了解表面特征的应力度是防止短路故障的关键.


