固態(tài)電池過(guò)充電測(cè)試

在新能源汽車、消費(fèi)電子、航空航天等領(lǐng)域，固態(tài)電池（Solid-State Battery）被譽(yù)為“下一代電池技術(shù)”的巔峰之作。
它以固態(tài)電解質(zhì)取代傳統(tǒng)液態(tài)電解液，理論上具備更高能量密度、更長(zhǎng)壽命、更優(yōu)安全性，甚至有望徹底解決鋰電池的“熱失控”難題。

然而，技術(shù)越先進(jìn)，安全驗(yàn)證越要嚴(yán)苛。
尤其是在過(guò)充電（Overcharge）這種極端濫用條件下，固態(tài)電池是否真的“刀槍不入”？

為此，過(guò)充電測(cè)試成為檢驗(yàn)固態(tài)電池真實(shí)安全性的“終極試金石”。
它不是模擬“正常使用”，而是主動(dòng)制造“失控場(chǎng)景”，只為回答一個(gè)核心問(wèn)題：

當(dāng)電池被錯(cuò)誤地充到遠(yuǎn)超安全電壓時(shí)，它會(huì)起火、爆炸，還是安然無(wú)恙？

一、為什么固態(tài)電池也要做過(guò)充電測(cè)試？

盡管固態(tài)電池天生更安全，但以下風(fēng)險(xiǎn)依然存在：

• 正極材料仍可能分解（如NCM、LCO在高電壓下不穩(wěn)定）

• 鋰枝晶穿透：過(guò)充加劇鋰不均勻沉積，可能刺穿固態(tài)電解質(zhì)

• 界面副反應(yīng)：電極/電解質(zhì)界面在高壓下發(fā)生分解，產(chǎn)熱

• 封裝失效：內(nèi)部壓力升高導(dǎo)致外殼破裂

二、核心測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與方法

目前，固態(tài)電池尚無(wú)完全獨(dú)立的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但可參考以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行過(guò)充電測(cè)試：

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試流程（以 GB 38031 為例）

1. 測(cè)試條件

• 充電倍率：1C（1小時(shí)內(nèi)充滿）

• 截止電壓：1.5倍標(biāo)稱電壓（如標(biāo)稱3.7V → 充至5.55V）

• 充電終點(diǎn)：達(dá)到截止電壓 或 電池電壓下降至30%初始值

• 環(huán)境溫度：25°C ± 5°C

• 監(jiān)控項(xiàng)目：電壓、電流、表面溫度、氣體釋放、是否起火/爆炸

2. 樣品準(zhǔn)備

• 使用滿電態(tài)（100% SOC）的單體電池；

• 安裝熱電偶監(jiān)測(cè)表面溫度；

• 置于防爆測(cè)試箱內(nèi)，配備視頻監(jiān)控。

3. 測(cè)試過(guò)程

1. 以1C電流恒流充電至截止電壓；

2. 轉(zhuǎn)為恒壓充電，直至電流下降至0.05C或觸發(fā)終止條件；

3. 持續(xù)觀察1小時(shí)，記錄是否發(fā)生：

• 起火（Flame）

• 爆炸（Explosion）

• 噴射物（Ejection）

• 表面溫度 > 150°C

三、合格判定標(biāo)準(zhǔn)

四、固態(tài)電池 vs. 液態(tài)電池：過(guò)充表現(xiàn)對(duì)比