材料選擇 (至關(guān)重要):絕緣性: 主體結(jié)構(gòu)必須絕緣良好,防止短路。高溫穩(wěn)定性: 在目標(biāo)測試溫度下保持尺寸穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣性。常用材料包括:工程塑料: PEEK (聚醚醚酮) - 常用,耐高溫(>250°C)、高絕緣、耐化學(xué)腐蝕、低釋氣。PBI (聚苯并咪唑) - 耐溫更高(>300°C),但更昂貴。PTFE (聚四氟乙烯) - 耐腐蝕性好,但強(qiáng)度、硬度、高溫下尺寸穩(wěn)定性不如PEEK。陶瓷: 氧化鋁、氮化鋁 - 極高的耐溫性、高絕緣、高硬度、高導(dǎo)熱(利于溫度均勻)。但成本高、加工難、易碎。常用于關(guān)鍵絕緣部件或加熱板。金屬(導(dǎo)電部分): 不銹鋼 (如316L) - 用于施加壓力的活塞、彈簧、外殼(需絕緣隔離)。有時也用鈦合金。表面可能需要鍍金或鎳以降低接觸電阻和防止氧化?;瘜W(xué)惰性: 避免與電池材料發(fā)生反應(yīng)或污染。低釋氣: 高溫下釋放氣體少,避免影響電池內(nèi)部環(huán)境或真空系統(tǒng)(如果使用)??焖僭万?yàn)證用固態(tài)電池測試模具。河北聚合物固態(tài)電池測試模具

軟包式固態(tài)電池測試模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn):采用鋁塑膜或金屬殼封裝,可兼容較大面積(10-100cm2)的電極與電解質(zhì),支持手動或自動化封裝,具備一定的壓力調(diào)節(jié)能力(通過外部夾具施加0-20MPa壓力),密封性能優(yōu)于紐扣模具(適合對水分/氧氣敏感的體系,如硫化物電解質(zhì))。適用場景:中試工藝模擬:接近實(shí)際軟包電池的生產(chǎn)形態(tài),用于評估“大面積電極-電解質(zhì)”的界面接觸均勻性、封裝工藝(如熱壓溫度、壓力)對性能的影響,適合工藝優(yōu)化階段。中等規(guī)模性能評估:測試較高容量(Ah級)電芯的循環(huán)壽命(高倍率下)、倍率性能(接近實(shí)際應(yīng)用場景)、界面穩(wěn)定性(長期充放電后界面阻抗變化)。柔性體系測試:尤其適合聚合物基固態(tài)電池(柔性較好),可評估其在彎曲、形變下的性能衰減,模擬柔性電子設(shè)備的應(yīng)用場景。成都鋰離子固態(tài)電池測試模具組裝測試用于原位XRD分析的固態(tài)電池測試模具。

原位表征固態(tài)電池測試模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn):專為同步輻射、XRD、SEM、Raman、XPS等表征設(shè)備設(shè)計(jì),殼體采用透光/透射線材料(如石英、Be窗、Kapton膜),或預(yù)留表征窗口,支持充放電過程中實(shí)時監(jiān)測,部分型號集成壓力/溫度控制。適用場景:動態(tài)機(jī)理研究:實(shí)時觀察充放電過程中電極的相變(如正極材料的脫嵌鋰相變)、電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)演化(如晶型轉(zhuǎn)變)、界面層的生長(如SEI膜形成過程)。失效分析:通過原位表征捕捉循環(huán)后期的界面開裂、活性物質(zhì)粉化、電解質(zhì)分解等失效現(xiàn)象,揭示容量衰減的根源。多物理場耦合測試:結(jié)合壓力/溫度模塊,研究“溫度-壓力-結(jié)構(gòu)變化”的耦合效應(yīng)(如高溫高壓下是否觸發(fā)新的副反應(yīng))。
熱管理:模具需要放置在溫控環(huán)境中(烘箱、溫控腔體)。有時模具本身集成加熱元件(如嵌入陶瓷加熱板)和溫度傳感器,以實(shí)現(xiàn)更精確快速的溫度控制。這對材料耐溫性要求更高。密封設(shè)計(jì)(如果需要):使用O型圈(耐高溫材料如全氟醚橡膠、Kalrez)或金屬密封。需要配套的抽真空/充氣接口。明顯增加模具復(fù)雜度和成本。尺寸:根據(jù)測試電池的大小(從紐扣電池到小型軟包)定制。常見測試電池直徑有10mm, 14mm, 18mm, 20mm等武漢創(chuàng)能新能源科技有限公司。適用于干法電極工藝的測試模具。

氣動驅(qū)動:壓縮氣體為動力,適合中低壓快速調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu):由空壓機(jī)/氣瓶、氣動閥(比例閥)、氣缸、壓力傳感器組成。氣體通常為干燥氮?dú)猓ū苊馑诌M(jìn)入電芯,尤其對硫化物電解質(zhì)),通過氣動閥控制進(jìn)入氣缸的氣體壓力。調(diào)節(jié)原理:壓縮氣體進(jìn)入氣缸后,推動活塞帶動壓力托盤施加壓力,壓力大小等于氣體壓力乘以活塞面積(F=P×S)。壓力調(diào)節(jié)通過氣動比例閥實(shí)現(xiàn):比例閥根據(jù)控制系統(tǒng)信號(如目標(biāo)壓力5MPa)調(diào)節(jié)氣體流量,改變氣缸內(nèi)氣體壓力,壓力傳感器實(shí)時反饋,直至達(dá)到目標(biāo)值。特點(diǎn):壓力調(diào)節(jié)范圍較?。ㄍǔ?-15MPa),響應(yīng)速度快(氣體壓縮性低,動態(tài)調(diào)節(jié)滯后<0.5秒);結(jié)構(gòu)簡單(無油液污染風(fēng)險(xiǎn)),成本低,但壓力穩(wěn)定性較差(氣體易受溫度影響膨脹/收縮,需搭配穩(wěn)壓閥),適合短時動態(tài)壓力測試(如充放電過程中壓力快速切換)。多通道固態(tài)電池測試模具,支持并行實(shí)驗(yàn)。河北聚合物固態(tài)電池測試模具
標(biāo)準(zhǔn)化接口固態(tài)電池測試模具,便于集成。河北聚合物固態(tài)電池測試模具
液壓驅(qū)動:通過液壓油傳遞高壓,實(shí)現(xiàn)寬范圍調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu):由液壓泵(手動/電動)、液壓缸、溢流閥、壓力傳感器、液壓管路組成。液壓缸的活塞直接連接模具的壓力托盤,液壓泵提供液壓油壓力,溢流閥用于限制最大壓力(保護(hù)電芯)。調(diào)節(jié)原理:液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能(液壓油壓力),通過管路傳輸至液壓缸,推動活塞帶動壓力托盤向下移動,向電芯施加壓力。壓力調(diào)節(jié)通過改變液壓泵的輸出壓力實(shí)現(xiàn):手動泵通過搖柄力度控制,電動泵通過調(diào)節(jié)電機(jī)功率(或比例閥)控制液壓油壓力,壓力傳感器實(shí)時監(jiān)測并反饋,形成閉環(huán)控制(如目標(biāo)壓力10MPa,泵持續(xù)加壓至傳感器檢測到10MPa后停機(jī))。若需動態(tài)調(diào)節(jié)(如模擬充放電過程中壓力波動),可通過伺服比例閥實(shí)時調(diào)整液壓油流量,快速改變液壓缸壓力(響應(yīng)時間通常<1秒)。特點(diǎn):壓力調(diào)節(jié)范圍寬(0-50MPa,甚至更高),輸出力大(適合大面積電芯或高壓力需求場景,如硫化物電解質(zhì)需10-20MPa壓力保證界面接觸);動態(tài)響應(yīng)快,可實(shí)現(xiàn)壓力的連續(xù)變化(如從2MPa線性升至8MPa),但需注意液壓油的密封性(避免泄漏影響精度),且低溫下可能因油液黏度增加導(dǎo)致調(diào)節(jié)滯后。河北聚合物固態(tài)電池測試模具