Mechanische Einwirkungen sind in Lithium-Ionen-Batterien allgegenwärtig, sogar während des normalen Betriebs, und wirken sich auf allen Ebenen aus, von der Partikel- über die Elektroden- bis zur Zellebene. Auf Zellebene tragen verschiedene Degradationsprozesse zur internen mechanischen Beanspruchung der Zelle bei; zu den wichtigsten gehören Atmung und Schwellung sowie deren Wechselwirkung mit mechanischen Beschränkungen wie dem Gehäuse oder der Verstrebung. Deren Einfluss wurde von einem ISES Team untersucht.

Zylindrische 18650- und 21700-Lithium-Ionen-Batterien werden mit kleinen Zwischenräumen zwischen der Jelly Roll und dem Gehäuse hergestellt. Die Größe dieser Lücken und die mechanische Befestigung der Gelee-Rolle am Gehäuse können einen erheblichen Einfluss auf die thermischen und mechanischen Eigenschaften der Zellen haben.

Um den Einfluss des Ladezustands (SOC) und des Gesundheitszustands (SOH) auf die Größe des Spalts zu untersuchen, wurden Computertomographie (CT) und Grauwertanalyse mit verschiedenen Zelltypen bei 0 % und 100 % SOC und nach dem Zyklus durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen einen signifikanten Einfluss des SOC auf die Lücke für neue Zellen und eine erhebliche Verringerung der Lücke während der ersten Zyklen.

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