journal article·2016Open access

Review—Post-Mortem Analysis of Aged Lithium-Ion Batteries: Disassembly Methodology and Physico-Chemical Analysis Techniques

Thomas Waldmann, Amaia Iturrondobeitia, Michael Kasper, Niloofar Ghanbari, Frédéric Aguesse, Emilie Bekaert, Lise Daniel, Sylvie Genies, Isabel Jiménez Gordon, Matthias W. Löble, Eric De Vito, Margret Wohlfahrt-Mehrens

Abstract

Improvement of life-time is an important issue in the development of Li-ion batteries. Aging mechanisms limiting the life-time can efficiently be characterized by physico-chemical analysis of aged cells with a variety of complementary methods. This study reviews the state-of-the-art literature on Post-Mortem analysis of Li-ion cells, including disassembly methodology as well as physico-chemical characterization methods for battery materials. A detailed scheme for Post-Mortem analysis is deduced from literature, including pre-inspection, conditions and safe environment for disassembly of cells, as well as separation and post-processing of components. Special attention is paid to the characterization of aged materials including anodes, cathodes, separators, and electrolyte. More specifically, microscopy, chemical methods sensitive to electrode surfaces or to electrode bulk, and electrolyte analysis are reviewed in detail. The techniques are complemented by electrochemical measurements using reconstruction methods for electrodes built into half and full cells with reference electrode. The changes happening to the materials during aging as well as abilities of the reviewed analysis methods to observe them are critically discussed.
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Research context

OpenAlex topics: Advancements in Battery Materials · Advanced Battery Technologies Research · Extraction and Separation Processes

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