固态电池如果要量产，其中固体—固体界面接触问题、致密化工艺等难题大大制约其规模化生产，传统的热压、辊压工艺根本达不到要求。

在众多解决方案中，等静压设备，有着独特的技术优势，逐渐成为固态电池量产过程中不可或缺的核心设备。

本文从固态电池的规模化生产这个痛点切入，解析等静压设备的原理、类型、适配逻辑、技术难题及产业布局。

(1) 优势相比传统液态锂电池，固态电池用固态电解质替代了电解液和隔膜，带来两个关键提升：一是安全性，不会像液态电解液那样漏液、燃烧，大大降低起火风险；二是能量密度，相同体积下能装更多电，比如实验室样品能量密度已达500Wh/kg，远超传统锂电池的300Wh/kg左右，能让电动车续航轻松突破1000公里。(2) 量产实验室做小样品容易，但量产需要满足两个关键：一是一致性，每一块电池的密度、界面接触都得一样，否则装车后有的续航长、有的易出故障；二是成本可控，设备和工艺不能太复杂，否则电池价格太高，消费者买不起，车企也不愿用。2、固-固界面问题固态电池的最大难点，就藏在固态两个字里。它的正极、固态电解质、负极都是固体，这三种固体叠在一起，很容易出现接触不好的问题。根据《全固态电池生产工艺分析》的研究，在固态电池生产和循环过程中，固-固界面会出现三个问题：一是接触劣化，循环次数多了，固体之间会慢慢分开；二是孔隙残留，叠压后内部还留着小空隙；三是颗粒接触不足，固态电解质的颗粒和电极颗粒没贴紧。这些问题会直接导致两个后果：一内阻升高，电池充放电变慢，续航打折；二容易产生锂枝晶，就像小针一样刺穿电池内部，带来安全隐患。

要解决这些问题，就得给电池压实，而且得是均匀的全方位压实。

3、传统压实方式(1) 传统辊压传统辊压是上下两面压，就像用擀面杖擀面团，压力只从垂直方向来。这种方式有两个问题：一是压力不均，边缘的压力比中间小，容易出现边缘效应；二是层间滑移，不同固体层会互相错开，破坏内部结构。最终电池的致密度通常低于85%，满足不了固态电池的要求。(2) 热压热压虽然能通过加热辅助压实，但还是单方向施压，而且高温容易让电极材料变形、溶解，破坏电池结构。比如硫化物固态电解质，在高温下很容易和正极反应，反而降低性能。这时候，等静压设备的价值就体现出来了，它能实现360度均匀施压，刚好解决固态电池的固-固界面难题。

二、等静压设备1、原理等静压设备，是利用一个初中物理知识点，帕斯卡原理。简单说，就是密闭流体里的压力，会向各个方向均匀传递。比如你在水里按压一个气球，气球各个地方受到的压力都一样，等静压设备就是用这个原理给材料均匀按。(1) 基本流程等静压设备的工作流程不复杂，但每一步都要精准控制，具体分为六步：第一步，包套密封：把要压实的材料（固态电池的电芯）装进一个密封的套子里，防止施压时介质进入；第二步，装入设备：把密封好的材料放进等静压设备的高压容器里；第三步，抽真空：把容器里的空气抽掉，避免空气影响施压效果；第四步，升温加压：往容器里注入介质（水、油或气体），一边加热一边加压，让介质把压力均匀传递给材料；第五步，保压泄压：保持一定压力和温度一段时间，让材料充分致密化，然后慢慢卸压；第六步，取出成型：打开容器，取出已经压实的材料。

(2) 优势相比传统施压方式，等静压的优势很明显：一是致密度高，材料各个地方都被压到，不会有死角；二是结构均匀，不会出现边缘和中间密度不一样的情况；三是适应性强，不管材料是啥形状，都能均匀施压，不用频繁换模具。2、四大核心部件(1) 高压容器高压容器是设备的心脏，要承受几百兆帕的压力，相当于深海几千米的压力，所以材料和结构都很讲究。通常用高强度钢做基础，再用钢丝预应力缠绕加固，就像给容器穿了一层钢筋衣，防止压力太大把容器撑破。(2) 加压与介质系统加压系统负责把介质加压，介质则负责传递压力。不同类型的等静压设备，用的介质不一样：冷等静压用水或油，温等静压用热油或气体，热等静压用氩气或氮气。加压系统里的压缩机、压力调节器，要保证压力稳定，不能忽高忽低。(3) 温控系统温控系统负责控制设备的温度，主要包括加热器、热电偶和温度控制器。温等静压设备，要把温度控制在50-500℃之间，精度得达到±5℃，否则材料要么压不实，要么被高温破坏。(4) 安全防护系统高温高压环境下，安全是第一位的。安全防护系统包括泄压阀、防爆装置、冷却系统等：如果压力超过设定值，泄压阀会自动卸压；如果出现异常，冷却系统会快速降温，防止事故发生。

等静压设备对固态电池的作用，简单说就是让固体贴得更紧、内部更密实，体现在两个方面。(1) 消除内部空隙通过360度均匀施压，等静压设备能把固态电池内部的空隙挤掉。温等静压设备，在85℃、500MPa的条件下，能让电池的致密度超过95%，而传统辊压最多只能到85%。空隙少了，离子传输的“路”就顺畅了，电池的充放电效率和循环寿命都会提升。(2) 改善界面接触固态电池的内阻，很大一部分来自固-固界面的接触电阻。等静压设备能让正极、电解质、负极的颗粒紧密贴合，扩大接触面积。以硫化物固态电池为例，经过等静压处理后，界面接触面积能提升40%以上，界面阻抗能下降50%-70%，电池的续航和快充能力都会明显改善。

2、等静压设备的定位(1) 产线中的位置固态电池的产线分为前道、中道、后道：前道是制造电极和电解质，中道是把它们组装成型，后道是化成分容。等静压设备就放在中道的叠片之后、预封之前，具体流程是：电极分切→叠片→成型热压→等静压→预封→高压化成分容。简单说，叠片是把正极、电解质、负极叠起来，等静压是把叠好的堆压实。

(2) 工艺衔接等静压设备的前后工艺都要配合：前道的叠片精度要高，如果叠得歪歪扭扭，等静压也压不出均匀的电池；后道的预封工艺要适应压实后的电池尺寸，不能因为尺寸变化导致密封不严。宁德时代就专门申请了专利，通过浮动式料框夹具固定裸电芯，让电芯在等静压时不会移位，保证压实后的尺寸能和后道预封工艺匹配这就是产线协同的重要性。