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全固态电池致密化，靠什么？
当全固态电池的正负极和固态电解质都制备完毕后，其组装方式至关重要。目前主要有两种方式，其一是自支撑组装，将切割至设计尺寸的片状正极、负极和固态电解质膜3个层叠加在一起，随后进行压制以增强界面接触，最后进行焊接和封装；另一种是正极支撑组装，在这种方案中，电解质浆料直接铸造到片状正极的表面，片状负极或Li箔附着在正极–电解质层的表面，然后将原型电池切割并压制。
在全固态电池的组装和堆叠过程中，致密化是一个关键步骤，目的是减少电池内的孔隙率并增强电极与固态电解质之间的接触。常见的致密化方法包括辊压、单轴面压制和等静压。辊压是最常见的致密化方法，尤其适用于Li+电池的生产，因其具备较高的通量和易于扩展性。然而，对于全固态电池而言，所需的致密化压力远高于Li+电池，通常需要超过300 MPa的压力，这可能会导致固态电解质和电极层的不均匀性，甚至发生裂纹。
因此，单轴压制通常用于致密化全固态电池，尤其是在软包封装过程中。单轴压制在实验室规模下表现良好，但其处理大面积电池时，所需的吨级压力会随着电池面积的增大而线性增加，导致对更大液压压机的需求。为了克服这一问题，可以使用等静压技术。
等静压技术最初主要应用于金属与陶瓷领域，凭借其致密化与组织均匀化优势，逐渐广泛用于改善金属组织、近净成形、高技术陶瓷致密化、缺陷修复等众多领域；历经数十年验证，该技术早已成熟应用于航空航天、医疗、汽车、电子等多种工业场景。
按成型与固结温度不同，等静压技术分为冷、温、热三类，“冷—温—热”等静压依次对应工作温度递增、所需压力递减，成品致密化程度与生产成本递增，而生产效率递减。其中温等静压在致密化性能、生产效率与成本之间实现平衡。
在全固态电池领域，等静压工艺可有效解决固态电池固-固界面接触问题，实现致密化。在固态电池循环过程中，固-固界面易出现接触劣化、孔隙残留与颗粒接触不足等问题，通常需要进行致密化处理，而传统热压与辊压因压力方向单一、分布不均，易产生边缘效应与层间滑移，难以实现三维致密化和一致性。
等静压技术基于帕斯卡原理，能够提高界面致密度、消除内部空隙，改善组件接触效果。其中，温等静压的压力与温度区间契合固态电池致密化要求，在中温条件下既能提升界面致密度，又可避免高温副反应；同时设备能耗和成本相对较低，具备产业化潜力；相比之下冷等静压致密化程度有限，热等静压温度过高导致副作用突出。因此，温等静压就成为了当前最优工艺路径之一。
等静压设备设计和制造目前的核心挑战集中在腔体设计、温/压控制系统及安全性保障，对结构、材料和精度提出极高要求。同时，等静压设备升温加压等环节耗时长，拖延生产效率；立式腔体自动化程度低，产线适配性不足。这些因素限制了等静压设备用于全固态电池大规模化生产。
固态电池等静压设备企业布局
在企业布局方面，海外企业进展领先，国内企业研发加速。海外等静压机企业主要以瑞典Quintus Technologies和韩国Hana Technology公司为代表。
Quintus Technologies总部位于瑞典，是全球领先的高压技术解决方案提供商，拥有70余年等静压与柔性成型经验，设备广泛应用于先进陶瓷、航空航天及汽车零部件制造。公司核心产品覆盖高压致密化压机、热等静压炉及配套工艺开发，能够实现高密度、高一致性制品成型，并针对全固态电池等新兴领域提供全流程压实解决方案，具备从实验室研发到量产落地的全链路交付能力。
（图源：Quintus）
Quintus在固态电池静等静压设备上推出了实验室级的MIB 120和工业规模的QIB 180，支持从实验室到大规模生产的可拓展解决方案，并且计划在2025年到2030年，陆续开发300系列、600系列和800系列的等静压机，满足大规模生产需求。
公司当前用于固态电池的温等静压机产品最高压力可达600 MPa，最高温度可达145℃；公司通过增大等静压机产品腔体以实现规模化生产目标，其QIB180产品最大年产能可达年22.6GWh，具备支持固态电池规模量产的潜力。公司正在研发卧式温等静压设备（内径>300 mm、容积2000 L级、缸长达数米），单机年产能可达约22.6 GWh，能够匹配固态电池自动化产线。
Hana Technology为韩国电池设备企业，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Φ400×2000 mm温等静压整线，2025年将追加Φ600×3000 mm机型用于中试线建设。同时，公司预计2027年开始正式销售，2030年全面销售，并计划在海外建设一条固态电池的量产线。另外，三星SDI天安工厂和LGES的核心设备供应商Mplus，其温等静压设备据悉也已经出货LGES中试线。
中国锂电装备龙头先导智能成功研发出600MPa大容量等静压设备，通过提高一次装载电芯数量来提高设备效率，可提供高效温等静压作业环境，温度最高150℃；配合绝缘边框工艺，解决致密化过程极片位移、边缘剪切问题，保证边角无损伤；配套自动套袋上料以及自动下料拆袋设备，实现全自动化作业。
（图源：先导智能）
等静压是唯一解决方案？
用于全固态电池致密化的这“最后一压”是不是只能由等静压机来完成呢？据www.188betkr.com 的观察，并不一定。
据国内锂电装备龙头企业利元亨的杜义贤（研究院院长）介绍，等静压设备成本很高，产能比较低，生产过程不连续，是一笼电池装好以后放在高压釜里去压，而且因为等静压的设备压力一般达到500Mpa以上，所以安全性要求非常高。等静压工艺在小批量生产时有作用，但是当大批量生产时其产生的问题就会凸显。在他看来，干法电极和多级辊压，或许也是一种很好的解决方案。
另据韩国媒体报道，此前推崇等静压技术的三星SDI今年也在将固态电池制造中的温等静压机（WIP）转移到辊压机，并且在加强对后续工艺设备的开发和投资，以弥补辊压机技术容易使材料断裂的缺点。
这样看来，无论是等静压设备还是辊压设备如果直接用于全固态电池大规模生产中都存在突出的问题，因此仍需要改进工艺以适配全新的固态电池量产过程。
近日先导智能的公告——“当前全球固态电池行业仍处于技术迭代与产业化准备阶段，尚未进入大规模批量量产周期，公司固态电池设备相关业务推进存在不确定性”基本也验证了“全固态电池产业链仍处于混沌状态”这一判断。
参考来源：
[1]段羿等：硫化物基全固态电池难点与挑战，国联汽车动力电池研究院有限责任公司
[2]东吴证券：等静压设备——制约固态电池量产的关键瓶颈
[3]www.188betkr.com ：等静压or辊压？全固态电池生产关键工艺装备待解之谜
[4]相关企业官微、官网
（www.188betkr.com 编辑整理/平安）
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