近年来,新能源汽车行业掀起固态电池研发热潮,宁德时代、比亚迪、丰田等头部企业纷纷发布技术路线图。但市场上宣称的“固态电池”鱼龙混杂,许多产品实为半固态电池(即混合固液电池),仍含有部分液态电解质。两者的核心差异在于:
全固态电池:正负极间仅通过固体电解质传递离子,完全不含液态物质。
半固态电池:同时依赖固体和液态电解质实现离子传导,电解液含量通常在5%-10%。部分厂商通过模糊概念进行营销,导致消费者对“全固态”认知混乱。例如,某些采用凝胶电解质或少量电解液浸润的电池,虽提升了安全性,但本质上仍属于过渡技术。
原工信部部长苗圩在第二届中国全固态电池创新发展高峰论坛上明确指出:“需要澄清的事实是,半固态电池仍然属于液态电池的范畴,不能与固态电池混为一谈。绝不是液态电池随着电解液液体的减少就可以发展成为固态电池,这是完全两个不同的概念。”
固态电池使用的是完全固态的电解质,没有液态成分,离子传导主要通过固态电解质中的离子通道或晶格缺陷等方式进行。由于采用完全固态的电解质,其生产工艺与传统电池有较大差异,需要开发新的制备工艺和设备,如固态电解质的成型、电极与固态电解质的界面制备等,生产工艺难度较大,目前还面临着一些技术挑战,量产成本较高,大规模商业化应用仍有待进一步突破。
《全固态电池判定及试验方法》(征求意见稿)首次明确了全固态电池的判定标准和测试方法。全固态电池的判定及试验方法如下:
(1) 全固态电池判定
电池单体按照以下方法进行失重率试验,若失重率不高于1%,则可判定为全固态电池。
(2)试验条件
环境条件:试验环境温度25°C±2°C,相对湿度不高于0.035%。
测量仪器、仪表准确度:质量测量装置精度为0.01g。
测试过程误差:
电压±1%,电流±1%,温度±1°C,真空度±0.01Pa。
(3)失重率试验方法
预处理:电池单体需要先进行预处理循环,并将电池完全放电。步骤包括:以制造商规定且不小于1I的电流恒流充电至制造商技术条件中规定的充电终止电压后转恒压充电,充电电流降至0.05I停止充电,充电后搁置1小时,然后以同样电流放电至制造商规定的放电截止条件。重复此过程三次,确保电池处于激活和稳定状态。
烘干测试:将电池破开后暴露时间不长于5分钟,记录电池的初始质量,将电池放入温度为120°C的真空干燥箱内,试验时间为6小时±10分钟,试验结束后,将电池冷却至50°C以下并记录末态质量。
(4)数据处理
计算电池失重率η的公式如下:
η=(M0−M1)/M0×100%
其中,M0为实验对象初始质量,M1为实验对象末态质量。
附标准全文: