国内半固态电池领域，清陶能源和卫蓝

国内半固态电池领域，清陶能源和卫蓝

导读：清陶能源和卫蓝新能源作为国内半固态电池领域的领军企业，其产品安全性备受关注。近期，针对这两家企业的半固态电池以及LG的液态电池进行了严格的针刺和过充实验，实验结果令人振奋。

众所周知，国内半固态电池领域，清陶能源和卫蓝新能源的半固态电池均在去年量产装车。清陶能源背后是清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室，而卫蓝新能源背后是中科院物理所清洁能源实验室，这两家也代表了目前国内半固态电池阵营的一流水平。

7月29日，应广大才神道粉丝要求，我们对清陶、卫蓝两款半固态电池和LG一款液态电池分别进行了针刺和过充实验。

本次针刺测试的场地由天铁研究院提供。整个测试实验室按照国标GB/T 31485-2015的检验检测标准进行，旨在以更严格的标准进行评测。

按照之前的公开报道，卫蓝装车的350Wh/kg半固态电池采用高镍9系三元正极+硅碳的负极材料，电解质含量甚至小于10%。而清陶装车368Wh/kg的半固态电池属于清陶的第一代半固态电池，应该也是采用了三元高镍+负极硅碳的材料体系，据说电解液含量约为10%，而且采用了氧化物和聚合物的固态电解质涂层。

当然，我们本次测试的卫蓝和清陶的两款半固态电池不是装车这这两款。因为都是三元体系，而且能量密度都在300以上，才神道判断，这两款电池通过测试的可能性应该为零。

为了更好地验证半固态电池，到底在安全性上是不是有所进步，本次我们选择了卫蓝和清陶两款较低能量密度半固态电池和一款能量密度和容量都相当的LG的一款液态电池。

图1：从右往左，分别是卫蓝、清陶、LG三款测试电池样品

图2：三款测试电池的基本信息

第一款电芯是卫蓝的31Ah半固态电芯，厚度是11.5mm，能量密度最大，在270Wh/kg左右。

第二款是清陶的47.5Ah的半固态电芯，这个电芯厚度是12.5mm，能量密度比较低，在220Wh/kg。

第三款是LG的58Ah的液态电池，厚度在11.5mm，能量密度也是在220Wh/kg左右。

这三种电芯卫蓝的挑战最大，毕竟能量密度更好。当然，这三款电芯厚度都超过了10mm，也都是量产型电池。因此，这次测试极具现实意义。

图3：天铁研究院简介

这里，我们要纠正一下我们上次针刺测试的错误：我们实际使用的是60°钢针，是直播时当成45°的钢针来解说了。

虽说，45°到60°都是在国标范围内，但明显越尖锐的钢针越容易通过针刺。

图4：测试用的45°与60°探针

从图片可以看出，这次用于针刺测试的45°钢针（右边），与上次清陶针刺测试采用的60°钢针（左边），还是有比较大差别的，明显45°钢针更尖锐一些。

相关链接：清陶半固态电池真的能过针刺吗？

整个测试过程，跌宕起伏，意外不断。

卫蓝的半固态电池，我们是做过一次预测试的，其完美地通过了45°针刺测试。

因此我们预期它在正式测试中也可以通过，但谁也没想到，一上来卫蓝的半固态就爆了，这次测试和之前的预测试是完全一样的条件。这也说明，这款电芯通过针刺的概率是有的，但具体比例不详。

图5：卫蓝半固态电池针刺温度监测数据

图6：卫蓝半固态电池45度针刺测试残留物

而清陶的半固态电池，虽然没有通过之前60°钢针的针刺测试。但通过了这次45°钢针的针刺测试。这和我们的之前预测试的结果相同，没有发生卫蓝的“意外”。

图7：清陶半固态电池通过45度针刺测试正面

图8：清陶半固态电池通过45度针刺测试背面

接下来，就轮到LG的液态软包电池登场了。

虽然，这款液态电池毫无悬念的未通过针刺测试，但其针刺过程也有惊喜。通过数据可以观察到，在钢针刺穿电芯5秒后，电芯才发生了爆燃。对于一款三元的液态电池来说，这样的成绩也非常不错了。

图9：LG方形软包电池针刺温度监测数据

最后，我们还对卫蓝的半固态电池进行了过充测试，在电芯已经是满电的情况下，按照老国标，充电至150%，也就是准备过充到6.3V。

当电压加载到5.2V时，电芯发生爆裂，但电芯并未起火。因为，动力电池对于电池和电池包的安全性要求极高。所以，卫蓝半固态在过充过程中，模拟真实的电池包被挤压状态，且在产气爆裂过程中未起火燃烧，这是非常不错的表现。

图10：卫蓝半固态电池过充测试过程

下面这个视频，是我对本次实验的总结。

需要有两点值得大家去关注：

1，半固态技术在实验中证明了其安全性比液态电池更优异的设计初衷；

2，尽管半固态电池的安全性有一定保障，但这种安全不是绝对的，也还存在着一定的偶然性。

完整论述，请大家收看下方视频。