网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

解决固态电池最大痛点!等静压设备为何成为行业刚需?

0
分享至

目前固态电池量产过程中面临固-固界面接触和传统压实工艺的局限性两大核心难题。不同于液态电池的浸润接触,固态电池中电极与电解质均为刚性固体,层间极易存在空隙,导致接触不良。等静压技术(Isostatic Pressing)作为一种能改善这一瓶颈的关键工艺,它通过施加各向均匀的压力,实现材料的极致密化,是降低界面阻抗、延长循环寿命的必由之路。

01什么是等静压技术?

等静压技术已有70多年的历史,初期主要应用于粉末冶金的粉体成型;近20年来,等静压技术已广泛应用于陶瓷铸造、原子能、工具制造、塑料、超高压食品灭菌和石墨、陶瓷、永磁体、高压电磁瓷瓶、生物药物制备、食品保鲜、高性能材料、军工等领域。

等静压技术的核心特征在于施加的各向压力均匀一致。其物理学基础是帕斯卡定律:在不可压缩的静止流体(液体或气体)中,任意一点受到外力,产生的压强增值会瞬间、等大地传递至流体的各个方向。按成型温度的不同,可分为热等静压(HIP)、温等静压(WIP)及冷等静压(CIP)三类,三种技术在固态电池生产中均有应用,其中温等静压技术是目前固态电池量产的主流方案。


等静压示意图 图片来源:中邮证券


当流体介质(空气或液体)顶部受压时,压力将无损地传递到样品的每一个表面。在固态电池领域,这种机制能迫使固体颗粒发生微观重排和塑性流动,消除内部空隙,提高界面致密度,从而有效降低内阻。

等静压技术在全固态电池制备中的应用主要体现在两个方面:

(1)复合电极制备(致密化):对比无压力、单轴压力和温等静压(WIP)制备的电极。等静压制备的电极几乎不含空隙,其测量孔隙率与理论计算值高度一致。这表明等静压能构建连续的离子/电子传输网络,优势显著。

(2)多层电芯堆叠(界面优化):等静压处理被用于复合电极的堆叠过程,为多层结构提供均匀的压力。据研究表明,电极厚度在不同等静压条件下,即使堆叠层数达到 40 层,电芯结构依然完整,未对电池性能造成负面影响。该工艺有效增强了阴极的孔隙率、附着力和倍率性能。

02等静压设备——固态电池量产的关键设备

等静压设备作为等静压技术落地应用的实体载体,是固态电池量产产线中中道核心致密化工序的关键设备,也是固态电池生产的增量设备。等静压设备通过三维均匀施压的独特优势,精准匹配固态电池的生产需求,可以更好地消除内部孔隙与界面间隙、抑制锂枝晶生长、保障量产一致性。


图片来源:海洛克超高压技术


等静压设备相较于传统轧制、单向压制成型,在制备先进材料方面具有诸多优势:

(1)密度均匀性极佳:三维均匀压力克服了模压中因模壁摩擦导致的密度不均问题,坯体从内到外、从中心到边缘密度一致,这对于电池材料的电化学性能均匀性至关重要。

(2)复杂形状成型能力:弹性模具能适应复杂形状,可制备管状、杯状、多层复合结构等,为固态电池的特殊构型(如双极堆叠)提供了可能。

(3)高致密度与优异性能:能够实现更高的生坯密度(可达理论密度的70%-80%以上),减少后续烧结收缩,降低缺陷,最终产品机械强度高、各向同性好。

(4)界面强化能力:特别是热等静压,能在原子层面促进不同材料层间的扩散与结合,大幅降低界面阻抗,这是解决固态电池“固-固”界面接触难题的最有效手段之一。

(5)材料适用性广:几乎适用于所有粉末材料,尤其是对脆性、硬质材料(如氧化物固态电解质LLZO、LATP等)的成型效果远超机械压制。

03等静压设备企业

利元亨

利元亨构建了覆盖干法电极制备、电解质转印、胶框成型叠片、等静压致密化到高压化成分容的固态电池全工艺流程整线能力。利元亨与具备压力容器制造经验的优质企业联合开发的温等静压机,以精准可控的技术性能与全方位的安全保障,为全球固态电池量产提供坚实支撑。

海洛克

今年5月,海洛克宣布,公司立式、卧式两款固态电池专用温等静压机先后完成交付发货,可精准适配固态电池研发、中试、小批量试制、量产筹备全阶段需求。据了解,海洛克对温等静压机的结构与工艺进行了针对性优化,温压协同控制系统支持压力与温度独立调节、灵活编程;压力控制精度高、响应快,波动稳定在±5MPa以内,多层电芯层间压力偏差<3%;设备可兼容硫化物、氧化物、聚合物等主流固态电解质体系,适配不同尺寸、形态的电芯。

高能数造

高能数造通过建立材料性能与工艺参数数据库,借助机器学习、人工智能技术优化全固态电池致密化工艺参数。在设备方面,创新结构与制造工艺,探索经济压力介质和包套材料,提升生产效率与利用率来降低成本。针对生产效率和质量问题,优化湿袋式冷等静压操作流程,引入自动化设备,研发温等静压精准温度控制系统,建立完善质量保证体系。

先导智能

在CIBF2026上,先导智能推出的温等静压设备具备±2℃的精准温度控制能力,更可实现工作状态下对仓内压强与温度的实时监控,提升电芯致密化品质,为固态电池的高性能输出提供坚实保障。

纳科诺尔

纳科诺尔面对硫化物固态电解质材料特殊的物化特性及其与电极之间“固固融合”的技术难题,创新开发了专用等静压设备,通过均匀高压作用有效解决界面接触与致密化问题。其自主研发的温等静压设备采用液态加压方式,设计压力达600MPa,超高压等静压工艺已实现技术突破与工程化验证。

瑞典Quintus Technologies

Quintus Technologies作为全球等静压设备领域的领军企业,是最早实现等静压设备产业化的厂商之一。公司拥有近80年的技术积累,产品覆盖冷、温、热全系列等静压设备,其中温等静压设备在固态电池领域应用广泛,Quintus新推出的QIB 300和QIB600系列温等静压机,专为全固态电池中试生产而设计,设备可提供高达600 MPa的压力和145℃的温度。

韩国Hana Technology

Hana Technology等静压设备专为硫化物固态电池优化设计,具备精准的温压协同控制功能。已经开发了实现700MPa和200℃的温等静压设备,已向LGES梧仓基地交付Φ400×2000mm温等静压整线。

信息来源:

等静压:固态电池固固界面终极解法.艺微胜科技

固态电池系列专题:什么是等静压设备?.中邮证券

温等静压机:筑牢固态电池产业化的核心装备基石.利元亨智能装备

高能数造、海洛克超高压技术、先导智能等

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
23岁男生车祸后脑死亡,捐全身有用器官救7人,最小受捐者仅4岁,妈妈亲吻孩子告别:下辈子别做我的儿子了,跟着我太苦了

23岁男生车祸后脑死亡,捐全身有用器官救7人,最小受捐者仅4岁,妈妈亲吻孩子告别:下辈子别做我的儿子了,跟着我太苦了

大风新闻
2026-09-08 10:11:07
“这孩子能上小学就算高学历!”一家五口火了:黄毛的爷爷,满背的奶奶!

“这孩子能上小学就算高学历!”一家五口火了:黄毛的爷爷,满背的奶奶!

林林先生
2026-09-05 06:25:06
上海一员工被要求通宵坐火车硬座到成都出差,并于次日9点准时打卡,拒绝后被开除;劳动仲裁部门:公司违法

上海一员工被要求通宵坐火车硬座到成都出差,并于次日9点准时打卡,拒绝后被开除;劳动仲裁部门:公司违法

中国经济网
2026-09-07 16:18:18
手握几十亿“政府支票”,却无法变成钱,安徽老板被法院通知破产

手握几十亿“政府支票”,却无法变成钱,安徽老板被法院通知破产

花小猫的美食日常
2026-09-08 06:56:31
郑钦文美网逆转,1亿代言费保住了!

郑钦文美网逆转,1亿代言费保住了!

乡野小珥
2026-09-06 07:12:19
官方回应低保户演唱会事件!生活水准明显偏高,网友:不值得同情

官方回应低保户演唱会事件!生活水准明显偏高,网友:不值得同情

铜臭的历史味
2026-09-07 14:44:47
14亿中国人养不起高速?中国高速8年亏了6万亿,美国高速大部分免费还能盈利,这组数字在网上传疯了。

14亿中国人养不起高速?中国高速8年亏了6万亿,美国高速大部分免费还能盈利,这组数字在网上传疯了。

回京历史梦
2026-09-07 17:47:23
外媒称俄企采购46吨中国原丝,可供1300架俄无人机用料

外媒称俄企采购46吨中国原丝,可供1300架俄无人机用料

桂系007
2026-09-07 09:31:18
愤怒!中国博主在伦敦直播时,当众遭几个外籍青年殴打,报警后警方敷衍了事

愤怒!中国博主在伦敦直播时,当众遭几个外籍青年殴打,报警后警方敷衍了事

小徐讲八卦
2026-09-07 06:33:55
中疾控提醒:满13周岁的女生,秋季开学后尽快接种HPV疫苗

中疾控提醒:满13周岁的女生,秋季开学后尽快接种HPV疫苗

极目新闻
2026-09-07 18:17:58
杨毅:女篮战意大利做出明显调整 最大的特点是果断出现空位不拒投

杨毅:女篮战意大利做出明显调整 最大的特点是果断出现空位不拒投

狼叔评论
2026-09-08 12:00:18
开场嘉宾高喊“解放巴勒斯坦”,黄老板巡演被请愿换人

开场嘉宾高喊“解放巴勒斯坦”,黄老板巡演被请愿换人

热搜摘要官
2026-09-08 02:05:10
1965年林彪到粟裕家做客,拜别后粟裕高兴不已:总算走了!为何?

1965年林彪到粟裕家做客,拜别后粟裕高兴不已:总算走了!为何?

南书房
2026-09-08 10:15:14
网红晒转账截图宣称捐款百万,广西红十字会:未收到个人单笔百万元捐款,根据姓名查到有1元捐款,平台回应:用户已禁言

网红晒转账截图宣称捐款百万,广西红十字会:未收到个人单笔百万元捐款,根据姓名查到有1元捐款,平台回应:用户已禁言

封面新闻
2026-09-07 22:59:35
卢伟冰称中折叠解决大小折的痛点!网友:苹果17,我也17,三星Fold,我也Fold,但是华为阔折叠,我必须中折叠

卢伟冰称中折叠解决大小折的痛点!网友:苹果17,我也17,三星Fold,我也Fold,但是华为阔折叠,我必须中折叠

大白聊IT
2026-09-05 22:28:52
死在加州路边的阿里总监:最残忍的不是没钱,是枕边人不如网友亲

死在加州路边的阿里总监:最残忍的不是没钱,是枕边人不如网友亲

杰丝聊古今
2026-09-07 09:12:22
9月4日,中国国防部正式宣布:中国人民解放军陆军受邀如约赴俄,准备参与东盟防长扩大会人道主义扫雷专家组主持的实兵演练

9月4日,中国国防部正式宣布:中国人民解放军陆军受邀如约赴俄,准备参与东盟防长扩大会人道主义扫雷专家组主持的实兵演练

扶苏聊历史
2026-09-07 17:42:55
景甜卖房,非同寻常!

景甜卖房,非同寻常!

鸣金网
2026-09-07 19:09:05
深圳富豪联合原配“绞杀”小三冲上热搜:比孙宇晨还狠的人出现了

深圳富豪联合原配“绞杀”小三冲上热搜:比孙宇晨还狠的人出现了

桌子的生活观
2026-09-08 12:18:31
今晚19点30!国足热身对决,全新班底登场,邵佳一志取主场首胜!

今晚19点30!国足热身对决,全新班底登场,邵佳一志取主场首胜!

暮雨咋歇着
2026-09-08 04:52:37
2026-09-08 12:56:49
中国粉体网 incentive-icons
中国粉体网
财经视角看硬科技:固态电池、人形机器人、新能源产业链,聚焦产业格局、技术进展与商业落地。
725文章数 54关注度
往期回顾 全部

头条要闻

女孩遇"完美男友"被骗上百万 连养的狗都是"女友共享"

头条要闻

女孩遇"完美男友"被骗上百万 连养的狗都是"女友共享"

体育要闻

郑钦文,奇迹只发生在相信奇迹的人身上

娱乐要闻

郭德纲乱改抗战歌曲被重罚!

财经要闻

全球黄金“回家”

科技要闻

小米再次背水一战

汽车要闻

领克20 领克的纯电小钢炮这次更运动了

态度原创

健康
家居
亲子
旅游
时尚

同样是脑梗,为何康复结局大不同?

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

亲子要闻

波兰综合征手术主要解决啥问题?宝宝大小手怎么办?

旅游要闻

秋日打卡枣庄薛城白楼湾 沉浸式感受湿地生态之美

白露食白——露从今夜白,味从此时鲜

无障碍浏览 进入关怀版