第12卷第7期2023年7月Vol.12No.7Jul.2023储能科学与技术EnergyStorageScienceandTechnology储能锂离子电池多层级失效机理及分析技术综述王怡1，陈学兵1，王愿习1，郑杰允1,2，刘啸嵩1,3，李泓1,2（1天目湖先进储能技术研究院有限公司，江苏溧阳213300；2中国科学院物理研究所，北京100190；3中国科学技术大学，安徽合肥230041）摘要：锂离子电池电化学和安全性能与其材料、极片和电池各层级的特性密切相关，揭示储能锂离子电池多层级的失效机理，可为储能锂离子电池的设计优化、使用管控提供指导。本文以广泛应用的磷酸铁锂储能电池为例，从材料、极片、电池层级出发，分别综述了其常见的失效形式以及对应的失效机理与表征分析技术。在本文中多层级的失效包括正负极材料的结构、组成和表界面失效以及电解液和隔膜的失效；极片的析锂、孔隙率、剥离和非均匀极化失效；电池的产气和热失控失效。最后对未来储能失效分析技术进行展望，包含先进表征技术应用、标准化失效分析流程等方面，希望能为储能锂电池失效分析技术的发展起到积极的推动作用。关键词：储能；锂电池；多层级；失效分析doi：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0295中图分类号：TK911文献标志码：A文章编号：2095-4239（2023）07-2079-16Overviewofmultilevelfailuremechanismandanalysistechnologyofenergystoragelithium-ionbatteriesWANGYi1,CHENXuebing1,WANGYuanxi1,ZHENGJieyun1,2,LIUXiaosong1,3,LIHong1,2(1TianmuLakeInstituteofAdvancedEnergyStorageTechnologiesCo.Ltd.,Liyang213300,Jiangsu,China;2InstituteofPhysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China;3UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230041,Anhui,China)Abstract:Theelectrochemicalandsafetyperformanceoflithium-ionbatteriesiscloselyrelatedtothecharacteristicsoftheirmaterials,electrodes,andcelllevels.Revealingthemultilevelfailuremechanismofenergystoragelithium-ionbatteriescanguidetheirdesignoptimizationandusecontrol.Therefore,thisstudyconsidersthewidelyusedlithium-ironphosphateenergystoragebatteryasanexampletoreviewcommonfailureforms,failuremechanisms,andcharacterizationanalysistechniquesfromtheperspectivesofmaterials,electrodes,andcells.Multilevelfailureinthisarticleincludesthestructure,composition,andinterfacefailureofanodeandcathodem...
