鋰電池在實際的使用過程中，活性顆粒常常經歷許多的不可逆的物理化學和機械過程，比如局部過度充放電，表面結構崩塌，不均勻電極/電解液界面，金屬溶解/沉淀，體積膨脹/收縮，局部溫度波動等。這些副反應之間的相互作用會導致活性顆粒內部機械或熱應力、電化學應力的累積，并進一步可誘發裂縫的產生。這種裂紋主要在應力集中以及顆粒薄弱點產生，比如顆粒表面，SEI膜，晶界等。
特別像硅基負極，在充電/放電周期內插入和脫出鋰時，體積變化達到270%，這個巨大的體積膨脹會導致硅顆粒的粉碎，以及涂層從銅集流體中分離。特別是，SEI膜會發生持續的斷裂再生成過程，不斷消耗鋰離子和活性物質，造成容量持續衰減，循環穩定性變差。
而顆粒內部產生的裂縫會導致顆粒之間接觸變差，顆粒完整性破壞，電子和離子傳輸路徑都會發生變化，導致擴散受限。結果表明，電子和離子在固相的擴散長度伴隨著裂縫的產生而增大。這又會進一步影響電化學反應，可能造成充放電局部不均勻，引起顆粒的二次裂紋。