清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Insight Into Puncture‐Induced Thermal Runaway in Lithium‐Ion Batteries to Reduce Fire Risks in Electric Vehicle Collisions

热失控 锂(药物) 离子 热的 法律工程学 核工程 材料科学 环境科学 工程类 物理 电池(电) 医学 气象学 热力学 内分泌学 功率(物理) 量子力学
作者
Hong Zhao,Xiangkun Bo,Zhiguo Zhang,Li Wang,Walid A. Daoud,Xiangming He
出处
期刊:Battery energy
标识
DOI:10.1002/bte2.20250036
摘要

ABSTRACT Lithium‐ion batteries (LIBs) power electric vehicles through exceptional energy density but pose critical safety risks when mechanically compromised, particularly through nail penetration‐induced thermal runaway. This review synthesizes experimental and modeling studies to establish the thermal runaway initiation hierarchy: (1) State‐of‐charge (SOC) (doubles thermal runaway probability at over 60% SOC), (2) cathode chemistry (thermal runaway propagation of LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 ‐based batteries is eightfold faster than that of LiFePO 4 ‐based batteries), (3) nail properties (the possibility of short‐circuit current of steel‐based batteries is 40% higher than that of copper‐based batteries), and (4) penetration dynamics (depth's impact is more than that of separator thickness in triggering cascading failures). Thermal runaway mechanisms involve synergistic electrochemical–thermal–mechanical coupling, where localized heating (higher than 1 × 10⁴ K/s) initiates separator collapse (80°C–120°C) and electrolyte decomposition (200°C). Mitigation strategies focus on mechanically graded separators (SiO₂/polymer composites: increasing 180% in puncture resistance); shear‐thickening adhesives reducing impact forces by 35%–60%; halogen‐free electrolytes within a 2 s self‐extinguishing time; and solid‐state architectures showing 0% thermal runaway incidence in nail penetration tests. Critical gaps persist in standardizing penetration protocols (velocity: 0.1–80 mm/s variations across studies) and modeling micro‐short circuits. Emerging solutions prioritize materials‐by‐design approaches combining sacrificial microstructures with embedded thermal sensors. This analysis provides a roadmap for developing intrinsically safe LIBs that maintain energy density while achieving automotive‐grade mechanical robustness (ISO 6469‐1 compliance), ultimately advancing collision‐resilient electric vehicle battery systems.
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
9秒前
27秒前
活泼彩虹发布了新的文献求助10
32秒前
刻苦海露完成签到,获得积分10
37秒前
Rn完成签到 ,获得积分10
43秒前
活泼彩虹完成签到,获得积分10
43秒前
shiqiang mu应助刻苦海露采纳,获得10
1分钟前
YuLu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
bo完成签到 ,获得积分10
2分钟前
三个气的大门完成签到 ,获得积分10
2分钟前
失眠的香蕉完成签到 ,获得积分0
2分钟前
云影箫羽完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
20240901发布了新的文献求助10
3分钟前
ouyangshi完成签到 ,获得积分10
3分钟前
如约而至完成签到 ,获得积分10
3分钟前
20240901完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
玄音发布了新的文献求助10
3分钟前
善学以致用应助叶子采纳,获得50
3分钟前
nanoletter完成签到,获得积分10
3分钟前
kenchilie完成签到 ,获得积分10
3分钟前
oleskarabach完成签到,获得积分20
4分钟前
oleskarabach发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
斯文凡阳完成签到 ,获得积分10
4分钟前
vbnn完成签到 ,获得积分10
4分钟前
呆呆的猕猴桃完成签到 ,获得积分10
5分钟前
雪上一枝蒿完成签到,获得积分10
5分钟前
刘刘完成签到 ,获得积分10
5分钟前
曾经沛白完成签到 ,获得积分10
5分钟前
叁月二完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
无悔完成签到 ,获得积分10
5分钟前
鲑鱼完成签到 ,获得积分10
5分钟前
zhangsan完成签到,获得积分10
5分钟前
赵念婉完成签到,获得积分10
6分钟前
Neonoes完成签到 ,获得积分10
6分钟前
111发布了新的文献求助10
6分钟前
脑洞疼应助111采纳,获得10
6分钟前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Semantics for Latin: An Introduction 1099
Biology of the Indian Stingless Bee: Tetragonula iridipennis Smith 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 760
2024-2030年中国石英材料行业市场竞争现状及未来趋势研判报告 500
镇江南郊八公洞林区鸟类生态位研究 500
Thermal Quadrupoles: Solving the Heat Equation through Integral Transforms 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4149775
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3685865
关于积分的说明 11643481
捐赠科研通 3379019
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1854443
邀请新用户注册赠送积分活动 916630
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 830495