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In-device Battery Failure Analysis
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AI
DOI：10.1002/adma.202416915.png)
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摘要
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锂离子电池是各类现代电子设备不可或缺的电源。然而，电池寿命仍是一个关键限制因素，直接影响设备的可持续性和用户体验。在受控实验室环境下进行的传统电池失效分析可能无法捕捉真实使用场景中设备内部运行条件下的复杂相互作用和环境因素。本研究以商用无线耳塞电池的失效为模型系统，在其预期使用背景下进行分析。通过多尺度、多模态表征，将材料级至设备级的退化现象进行关联，阐明了一种与特定设备配置和运行条件紧密相关的失效模式。结果表明，最终的失效模式由电池材料、电芯结构设计与设备内部微环境（如温度梯度和其波动）的相互作用共同决定。这种整体性的、设备内部的视角对环境影响的考量，为电池集成设计提供了关键见解，有助于提升现代电子设备的可靠性。
Keyword:
consumer electronics
failure analysis
lithium-ion batteries
multiscale characterization