2025年10月,中国汽车工程学会正式发布T/CSAE 480-2025《全固态电池电极热稳定性测试方法》。该标准由电动汽车产业技术创新战略联盟提出,由清华大学牵头,联合中汽研(天津)、四川赛科动力、四川赛科检测、北京航空航天大学、国联汽车动力电池研究院、一汽、中国汽车工程研究院、比亚迪、东风、上汽通用五菱、宁德时代、张家港清研、奇瑞、国轩高科、耐驰(上海)、合肥工业大学、煤炭科学研究总院、北京车和家、新兴际华(北京)等20多家产业链上下游企业、检测机构及高校共同参与验证与研讨。
标准核心目标,是建立一套贴近实际电池内部状态的电极材料热稳定性测试方法,为材料开发、电池设计、安全评估提供可靠的数据支撑。
一、全固态电极热稳定性测试方法的必要性
与传统液态电池不同,全固态电池中电极与电解质之间是高压实、固--固接触的状态。简单地沿用液态电池的测试方法——如将粉末混合后直接测试——无法真实反映电池在实际工作中的热行为。
实验数据清晰表明:对于硫化物体系,是否进行压片处理,其热反应峰值和总放热量存在显著差异。这意味着,“压实状态”是影响全固态电池热稳定性的关键因素,必须在测试中予以复现。
本标准创新性地引入了模具电池装配+高压压实的样品制备流程,确保测试样品最大限度地模拟全固态电池内部的真实界面状态,使测试结果更具工程参考价值。
二、标准核心:“样品”到“数据”的全流程规范
本标准系统地规定了全固态电池电极热稳定性测试的完整流程。
在样品准备部分,详细规定了如何从模具电池中拆解、获取待测电极,并对粉末类和极片类电极的制样方法分别进行了规范,确保样品的代表性和一致性。
在测试条件部分,明确了测试的环境条件、仪器设备要求,特别是强调了对于硫化物等敏感材料,需在惰性气氛手套箱内操作。
在测试步骤部分,从实验前序处理、参数设置到测试执行,提供了可操作性强的详细步骤,并给出了升温速率、气氛流量等关键参数的推荐值。
在数据处理部分,明确了如何从TG(热重)和DSC(差示扫描量热)曲线中提取起始温度、峰值温度、反应焓等关键热特征参数,为材料热稳定性提供量化依据。
三、标准价值:为全固态电池安全“建立标尺”
本标准的出台为材料厂、电池厂、整车厂提供了统一的测试方法,使不同体系、不同工艺的全固态电池电极热稳定性数据可以横向对比。为新型电极材料、固态电解质的筛选和优化提供了关键的安全性能测评工具,加速高性能全固态电池的研发进程。通过提前识别电极材料在高温下的热风险,为全固态电池的滥用安全设计和寿命预测提供了基础数据支撑,从材料源头提升电池本质安全水平。
《全固态电池电极热稳定性测试方法》团体标准的发布,为全固态电池的热稳定性研究提供了一把“标尺”。它建立的不仅是一套测试流程,更是一种新材料体系安全性评价新范式。相信该标准的推广应用,将有力推动我国全固态电池产业在高速发展的同时行稳致远,为实现高安全、高性能的下一代动力电池产业化奠定坚实的技术基础。
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