《全固态电池关键材料热稳定性测试方法》编制说明

中国汽车工程学会2341《全固态电池关键材中国汽车工程学会2341料热稳定性测试方法》编制说明中国汽车工程学会2341

一、工作简况

1.1任务来源

《全固态电池关键材料的热稳定性测试方法》团体标准是由中国汽车工程学会批准立项。

文件号中汽学函【2023】302号，任务号为2023-128。本标准由电动汽车产业技术创新战略

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

联盟提出，经中国汽车工程学会批准立项，由清华大学牵头，联合产业链上下游企业、检测

机构及高校等单位共同起草。

1.2编制背景与目标

全固态电池具有安全性好、能量密度高、工作温度范围宽等优势，是最有前景的下一代

动力电池。国务院发布的《新能源汽车产业发展规划年》在新能源汽车核心技

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341(2021-2035)“中国汽车工程学会2341

术攻关工程”专栏中明确要求“加快固态动力电池技术研发及产业化”，发展高能量密度、高

安全的固态动力电池对推动我国新能源汽车高质量可持续发展具有重要意义。全固态电池是

动力电池领域的全球前沿研究热点。各国政府纷纷出台鼓励政策，企业也纷纷宣布制备了循

环>500圈、能量密度>350Wh/kg的全固态电池和发布了搭载全固态电池的电动汽车。然而，

中国汽车工程学会2341全固态电池产业化必须同时满足动力性中国汽车工程学会2341、耐久性和安全性的综合要求，其中的高安中国汽车工程学会2341全性是当

前全固态电池产业发展的内驱动力与基础。目前全固态电池相关研究主要集中在电极/固态

电解质材料开发与界面优化等方面，全固态电池测试评价技术的研究甚少，未能为全固态电

池的研发与应用提供足够的支撑，急需建立相关测试评价标准。全固态电池测试评价仍旧面

临着测试条件不统一、测试结果难以横向比较、评估参数不全面等问题，导致目前学术界/

中国汽车工程学会2341产业界习惯片面报道全固态电池的部分中国汽车工程学会2341性能。具体地，在关键的安全性上，传统观中国汽车工程学会2341点常默认

全固态电池具备高安全特性，因而轻视针对全固态电池安全性的测试评价。有鉴于此，团队

希望在全固态电池产业化浪潮临近之际，立项开展“全固态电池关键材料热稳定性测试评价”

标准研究，本标准的原理级研究，可以有效支撑全固态电池在复杂车载工况下的安全特性的

全面评估。

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1.3主要工作过程

1.3.1预研阶段

由清华大学牵头，与四川新能源汽车创新中心有限公司、四川赛科检测技术有限公司、

国联汽车动力电池研究院有限责任公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、东风汽车集团

有限公司研发总院、弗迪电池有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、中国第一汽车股

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341份有限公司、浙江绿色智行科创有限公中国汽车工程学会2341司、张家港清研检测技术有限公司、奇瑞汽中国汽车工程学会2341车股份有

限公司、合肥国轩高科动力能源有限公司、北京航空航天大学、耐驰科学仪器商贸（上海）

有限公司、合肥工业大学等单位组成工作组。

本标准于2023年4月开始构思，2023年5月进行了标准相关的试验操作工作，2023

年10月进行了标准的编制工作。

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1.3.2立项阶段

本文件于2023年12月进行标准的申报工作，由中国汽车工程学会批准立项。文件号中

汽学标【2023】302号，任务号为2023-128。

1.3.3起草阶段

2024年3月8日在清华大学召开了标准启动及第一次标准讨论会，会议由清华大学组

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

织，邀请了相关车企、电池制造商、检验检测机构、材料企业等10余家单位，对全固态电

池关键材料热稳定性的测试方法体系建设进行了深入交流讨论。会上专家对全固态电池关键

材料的获取方式、测试条件等问题进行了充分讨论，经讨论后，全固态电池关键材料热稳定

性测试方法对分析全固态电池的安全性能有非常重要的支撑作用，建议尽快建立。

2024年8月13日，清华大学召开正极材料热稳定测试方法研讨会，就第一版标准草案

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

开展交流讨论。会议邀请参标单位专家做会议指导。会上，参会单位围绕标准中术语定义、

硫化物电解质比例、制样过程、电极材料获取方法、热稳定性测试方法、结果一致性判定及

测试报告等内容进行讨论。会后，清华大学根据会上企业商定的制样和测试方法等，形成《全

固态电池关键材料热稳定性测试方法》(草案)。

中国汽车工程学会23412024年8月14日至2024年9中国汽车工程学会2341月29日，为充分验证标准的适用性，清华大中国汽车工程学会2341学作为牵

头单位，又对标准内容及编制说明进行了意见修改，形成了征求意见稿。

二、标准编制原则和主要内容

2.1标准制定原则

2.1.1规范性原则

中国汽车工程学会2341本标准文本按GB/T1.1-2020《标准中国汽车工程学会2341化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起中国汽车工程学会2341草规则》

的要求编写。

在充分调研企业规划和结合全固态电池市场现用的关键材料的基础上，本标准参考了

GB/T6425《热分析术语》、GB/T13464-2008《物质热稳定性的热分析试验方法》、T/CSAE

327.1-2023《电动汽车动力蓄电池产品质量通用规范》等国家标准和团体标准有关内容进

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

行编制。

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中国汽车工程学会23412.1.2通用性原则中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

本标准适用于各类全固态电池关键材料，包括电解质材料以及电解质材料和正极材料、

电解质材料和负极材料组成的混合物。

2.1.3指导性原则

本标准提出的方法模拟全固态电池内部关键材料的高压实接触，为全固态电池关键材料

中国汽车工程学会2341的热稳定性研究提供了更准确、更客观中国汽车工程学会2341的测试标准。中国汽车工程学会2341

2.1.4协调性原则

本标准文件提出的方法与目前使用的国家标准中的方法协调统一、互不交叉。作为一种

更便捷、更高效的全固态电池关键材料的热稳定性测试方法。

2.1.5兼容性原则

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本标准提出的全固态电池关键材料的热稳定性测试方法充分考虑了动力电池热安全核

心问题——热失控所造成危害的准确评价问题，具有普遍适用性。

2.2标准主要技术内容

标准分为六章，第一章是范围，第二章是规范性引用文件，第三章是术语和定义，第四

章是试验条件，第五章是试验方法，第六章是试验报告。

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第一章范围，主要内容是标准的适用材料；第二章规范性引用文件，主要内容是标准文

本内容中所引用的术语定义以及相关内容；第三章术语和定义，主要内容是对标准文本中的

一些术语/名词进行定义；第四章试验条件规定了测试设备的条件以及采样要求；第五章试

验步骤，主要内容是对全固态电池关键材料热稳定性的测试流程进行了详细的阐述；第六章

中国汽车工程学会2341是试验报告，推荐报告中应包含试验日中国汽车工程学会2341期、试验对象、试验方法和试验结果等。中国汽车工程学会2341

2.3关键技术问题说明

区别于传统液态电池单体内电解液与正负极活性材料的自由接触状态，全固态电池单体

内固态电解质与正负极活性物质为高压实接触状态。为准确还原全固态电池内部正负极活性

物质与固态电解质之间真实接触状态，需要借助手动压片机与模具，对原始粉末施加可调节

中国汽车工程学会2341的压力，从而压成片状。中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

2.4标准主要内容的论据

将有物相变化的样品和在所测定温度范围内不发生相变且没有任何热效应产生的参比

物（一般为空气），在相同的条件下进行等温加热或冷却，当样品发生相变时，在样品和参

比物之间就产生一个温度差。放置于它们下面的一组差示热电偶即产生温差电势UΔT，经

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差热放大器放大后送入功率补偿放大器，功率补偿放大器自动调节补偿加热丝的电流，使样

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中国汽车工程学会2341品和参比物之间温差趋于零，两者温度中国汽车工程学会2341始终维持相同。此补偿热量即为样品的热效中国汽车工程学会2341应，以电

功率形式显示于记录仪上。

2.5标准工作基础

编写组牵头单位：清华大学，在电池安全领域及锂电池关键材料热稳定性问题上具备测

试能力和丰富的测试实践经验。

中国汽车工程学会2341编写组主要参与单位：国联汽车动中国汽车工程学会2341力电池研究院有限责任公司、中国汽车工程中国汽车工程学会2341研究院股

份有限公司、东风汽车集团有限公司研发总院、弗迪电池有限公司、上汽通用五菱汽车股份

有限公司、中国第一汽车股份有限公司、浙江绿色智行科创有限公司、张家港清研检测技术

有限公司、奇瑞汽车股份有限公司、合肥国轩高科动力能源有限公司、北京航空航天大学、

四川新能源汽车创新中心有限公司、四川赛科检测技术有限公司、耐驰科学仪器商贸（上海）

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

有限公司、合肥工业大学。主要参与单位都在锂电池、电动汽车行业有一定的技术开发及测

试经验积累。

经过多家参与单位充分讨论研究，本标准具有一定的先进性、通用性、科学性和可操作

性。

三、主要试验(或验证)情况分析

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

该标准在不同材料体系均进行试验验证，涉及硫化物电解质、氧化物电解质、三元正极

和硅碳等材料，试验结果表明该标准具有较好的可实施性，其中氧化物电解质和三元正极混

合材料的测试结果如图1所示。

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图1不同状态的氧化物电解质与三元正极材料的DSC曲线

由图1可以看出，进行压实后，氧化物电解质和正极的放热起始温度、最大热流和总放

热量均无明显变化，即压片处理对氧化物与正极的热稳定性影响较小。

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接着对硫化物电解质与正极的热稳定性进行测试，测试结果如图2所示。

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图不同状态的硫化物电解质与三元正极材料的曲线

中国汽车工程学会23412中国汽车工程学会2341DSC中国汽车工程学会2341

最后对硫化物与SiC负极的热稳定性进行测试，测试结果如图3所示。

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图3不同状态的硫化物电解质与SiC负极材料的DSC曲线

由图2和图3可以看出，制样过程中的粉末压片处理会显著影响硫化物材料加热过程中

的最大热流和总放热量，加压后，硫化物电解质与高比能正负极材料之间的放热反应发生明

显的变化。

上述试验结果表明，简单的将材料混合进行测试不能反映全固态电池关键材料的实际热

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稳定性，对全固态电池进行压片处理具有必要性，这种操作能够更加准确地得到关键材料的

实际热稳定性。

四、标准中涉及专利的情况

暂无。

五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用的情况

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341本标准推荐了全固态电池关键材料中国汽车工程学会2341热稳定性测试方法，供材料生产企业、电池生中国汽车工程学会2341产企业、

系统集成企业和和整车企业选择使用。能够更加客观准确地评价全固态电池关键材料的安全

性，为我国新能源汽车行业统一思想，团结一致，进一步设计、生产出本质安全的动力电池

指明方向。

六、采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况，国内外

中国汽车工程学会2341关键指标对比分析或与测试的国外样中国汽车工程学会2341品、样机的相关数据对比情况中国汽车工程学会2341

目前暂无可参考的国际/国外先进标准。

七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准

的协调性

本标准作为测试方法类标准，参考了现有标准有关术语的内容，与现行标准保持协调一

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

致。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

暂无。

九、标准性质的建议说明

本标准为中国汽车工程学会标准，属于团体标准，供协会会员和社会自愿使用。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

十、贯彻标准的要求和措施建议

暂无。

十一、废止现行相关标准的建议

暂无。

中国汽车工程学会2341十二、其他应允说明的事项中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

暂无。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

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中国汽车工程学会2341《全固态电池关键材中国汽车工程学会2341料热稳定性测试方法》编制说明中国汽车工程学会2341

一、工作简况

1.1任务来源

《全固态电池关键材料的热稳定性测试方法》团体标准是由中国汽车工程学会批准立项。

文件号中汽学函【2023】302号，任务号为2023-128。本标准由电动汽车产业技术创新战略

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

联盟提出，经中国汽车工程学会批准立项，由清华大学牵头，联合产业链上下游企业、检测

机构及高校等单位共同起草。

1.2编制背景与目标

全固态电池具有安全性好、能量密度高、工作温度范围宽等优势，是最有前景的下一代

动力电池。国务院发布的《新能源汽车产业发展规划年》在新能源汽车核心技

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341(2021-2035)“中国汽车工程学会2341

术攻关工程”专栏中明确要求“加快固态动力电池技术研发及产业化”，发展高能量密度、高

安全的固态动力电池对推动我国新能源汽车高质量可持续发展具有重要意义。全固态电池是

动力电池领域的全球前沿研究热点。各国政府纷纷出台鼓励政策，企业也纷纷宣布制备了循

环>500圈、能量密度>350Wh/kg的全固态电池和发布了搭载全固态电池的电动汽车。然而，

中国汽车工程学会2341全固态电池产业化必须同时满足动力性中国汽车工程学会2341、耐久性和安全性的综合要求，其中的高安中国汽车工程学会2341全性是当

前全固态电池产业发展的内驱动力与基础。目前全固态电池相关研究主要集中在电极/固态

电解质材料开发与界面优化等方面，全固态电池测试评价技术的研究甚少，未能为全固态电

池的研发与应用提供足够的支撑，急需建立相关测试评价标准。全固态电池测试评价仍旧面

临着测试条件不统一、测试结果难以横向比较、评估参数不全面等问题，导致目前学术界/

中国汽车工程学会2341产业界习惯片面报道全固态电池的部分中国汽车工程学会2341性能。具体地，在关键的安全性上，传统观中国汽车工程学会2341点常默认

全固态电池具备高安全特性，因而轻视针对全固态电池安全性的测试评价。有鉴于此，团队

希望在全固态电池产业化浪潮临近之际，立项开展“全固态电池关键材料热稳定性测试评价”

标准研究，本标准的原理级研究，可以有效支撑全固态电池在复杂车载工况下的安全特性的

全面评估。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

1.3主要工作过程

1.3.1预研阶段

由清华大学牵头，与四川新能源汽车创新中心有限公司、四川赛科检测技术有限公司、

国联汽车动力电池研究院有限责任公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、东风汽车集团

有限公司研发总院、弗迪电池有限公司、上汽通用五菱汽车股份有限公司、中国第一汽车股

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341份有限公司、浙江绿色智行科创有限公中国汽车工程学会2341司、张家港清研检测技术有限公司、奇瑞汽中国汽车工程学会2341车股份有

限公司、合肥国轩高科动力能源有限公司、北京航空航天大学、耐驰科学仪器商贸（上海）

有限公司、合肥工业大学等单位组成工作组。

本标准于2023年4月开始构思，2023年5月进行了标准相关的试验操作工作，2023

年10月进行了标准的编制工作。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

1.3.2立项阶段

本文件于2023年12月进行标准的申报工作，由中国汽车工程学会批准立项。文件号中

汽学标【2023】302号，任务号为2023-128。

1.3.3起草阶段

2024年3月8日在清华大学召开了标准启动及第一次标准讨