1.外觀檢查
對電池的外觀進行檢測，判斷是否存在破損、腐蝕及燃燒過等影響完整性導致無法進行充放電的問題，也可以判斷電池經歷過的部分外部環境條件，如針刺、擠壓、過熱等。若不存在，可以繼續進行無損檢測；若存在，則難以進行電化學性能表征，只能進行部分原位測試表征或直接進行有損檢測。
2.無損檢測
確定電池完整，沒有發生嚴重影響其工作或安全性的問題，可以對其進行電化學性能的測試，如對其剩余容量、內部阻抗等測試，通過電化學性能方面的測試可以獲得一些關鍵數據以幫助判斷其失效原因。此外，可以采用一些原位的測試方法在不破壞電池的條件下盡量多獲得一些其內部的信息（如其內部是否有破損和內部活性材料的物相等），以幫助判斷其失效的可能原因從而確定后續的測試表征方法。
3.有損檢測
4.綜合分析
完成有損檢測后，結合對電池整體的性能（如果有）測試和對各組件的測試和表征，綜合分析電池所發生的失效類型及造成的具體原因。
即使是外界環境的原因，絕大多數也會間接通過電池內部組件的一些反應、變化造成電池失效，因此對電池本身的無損檢測和拆解后的組件有損檢測非常重要，可以從根本上獲得電池失效的原因。
鋰電池失效原因與失效之間并不是簡單的“一對一"模式，還有“一對多"、“多對一"、“多對多"等多維關系。此外，引起鋰電池失效的原因分為內因和外因，可以是來自組成材料本身的結構、物化性質的變化，也可以是設計制造、使用環境、時間跨度等復雜因素。因此，鋰電池的失效原因和失效之間的構效關系十分復雜，如圖所示。例如，正/負極材料的結構變化或破壞，都會產生容量上的衰減、倍率性能下降、內阻增大等問題；隔膜老化、刺穿是電池內短路的重要因素；電池的設計，極片涂布、滾壓、卷繞等過程都直接與電池容量及倍率性能的發揮密切相關；高溫環境會導致電池電解液發生分解變質，也會引起容量衰減、內阻增大、產氣等問題。故想用單一失效原因去描述并剖析失效是不正確的，且需要用定量角度剖析多種失效原因在某一階段的影響權重和主次關系，才能對失效電池進行準確的評估，并針對性地提出合理的措施。
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