固態(tài)電池測試模具的主要類型及特點扣式測試模具(Coin Cell Mold)結(jié)構(gòu):類似傳統(tǒng)鋰電池扣式電池,由上下殼體、墊片、電極片、固態(tài)電解質(zhì)片、彈簧頂針等組成,通過扣合或螺絲固定密封。適用場景:實驗室小規(guī)模研發(fā),用于測試固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率、界面阻抗、充放電性能等。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、成本低、組裝方便,適合材料篩選和基礎(chǔ)性能研究。示例:常用于硫化物固態(tài)電解質(zhì)的界面穩(wěn)定性測試,通過施加恒定壓力(如彈簧加壓)確保電極與電解質(zhì)的緊密接觸。用于學(xué)術(shù)研究的標(biāo)準(zhǔn)固態(tài)電池測試平臺。昆明三電極固態(tài)電池測試模具工裝

軟包式固態(tài)電池測試模具結(jié)構(gòu)特點: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。福建軟包固態(tài)電池測試模具出售緊湊型固態(tài)電池測試模具,節(jié)省實驗空間。

機械螺桿驅(qū)動:通過螺紋傳動實現(xiàn)準(zhǔn)確壓力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu):由手動/電動螺桿、壓力托盤、導(dǎo)向柱、壓力傳感器組成。螺桿通常采用高精度梯形螺紋或滾珠絲杠(減少摩擦,提高調(diào)節(jié)精度),一端連接手輪(手動調(diào)節(jié))或伺服電機(電動調(diào)節(jié)),另一端連接壓力托盤(直接接觸電芯)。導(dǎo)向柱(2-4根,對稱分布)確保壓力托盤垂直移動,避免傾斜導(dǎo)致壓力不均。調(diào)節(jié)原理:當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時,螺紋的螺旋運動轉(zhuǎn)化為壓力托盤的直線運動(沿導(dǎo)向柱軸向移動),向電芯施加壓力。壓力大小與螺桿旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)/位移直接相關(guān)(如每旋轉(zhuǎn)1圈,托盤下降0.5mm,對應(yīng)壓力增加一定值),通過壓力傳感器(如應(yīng)變片式、壓電式)實時監(jiān)測實際壓力,并反饋至控制系統(tǒng)(電動調(diào)節(jié)時)。若采用電動伺服系統(tǒng),可通過設(shè)定目標(biāo)壓力值(如3MPa),系統(tǒng)自動驅(qū)動螺桿旋轉(zhuǎn),直至傳感器檢測到壓力達到目標(biāo)值后停止,實現(xiàn)“設(shè)定即所得”的準(zhǔn)確控制。特點:壓力調(diào)節(jié)范圍中等(通常0-30MPa),精度高(±0.1MPa),穩(wěn)定性好(無動力源泄漏問題);適合靜態(tài)壓力保持(如長期循環(huán)測試中維持恒定壓力),但動態(tài)調(diào)節(jié)響應(yīng)較慢(螺桿機械慣性限制)。
《固態(tài)電池材料評測用模具電池裝配方法》:由電動汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟提出,中汽研新能源汽車檢驗中心(天津)有限公司牽頭研制。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了固態(tài)電池材料評測用模具電池裝配方法的術(shù)語和定義、模具電池原理及裝配方法,適用于固態(tài)電池用固體電解質(zhì)、正負(fù)極材料等,尤其是對空氣及壓力敏感的固體電解質(zhì),如硫化物電解質(zhì)、鹵化物電解質(zhì)等,其他新體系電解質(zhì)可參照執(zhí)行。試驗方法部分規(guī)定了模具電池測試原理及裝配流程等內(nèi)容,對模具電池材質(zhì)選取、柱體粗糙度等進行了相關(guān)的規(guī)定。高壓耐受固態(tài)電池測試模具,滿足極端條件。

設(shè)計要素壓力控制范圍:氧化物/硫化物體系需10-50MPa,聚合物體系需0.1-1MPa均壓設(shè)計:采用多活塞并聯(lián)結(jié)構(gòu)或液壓均壓板,公差<±5%動態(tài)調(diào)節(jié):集成壓力傳感器+伺服系統(tǒng),實現(xiàn)充放電過程中的實時補償界面優(yōu)化電極接觸:鍍金銅基板(表面粗糙度Ra<0.8μm)嵌入式銦箔緩沖層(厚度0.05-0.1mm)熱管理:內(nèi)置微流道(耐蝕鈦合金),控溫精度±0.5℃安全防護多層防爆結(jié)構(gòu):陶瓷絕緣層(Al?O?)+ 不銹鋼約束環(huán)氬氣密封腔體,配備壓力釋放閥支持充放電與EIS聯(lián)用的測試模具。昆明三電極固態(tài)電池測試模具工裝
適配不同厚度電芯的可調(diào)式測試模具。昆明三電極固態(tài)電池測試模具工裝
柱狀 / 軟包測試模具(Cylindrical/Flexible Mold)結(jié)構(gòu):柱狀模具類似傳統(tǒng)圓柱電池,通過卷繞或疊片方式組裝;軟包模具采用鋁塑膜封裝,搭配定制化夾具施加壓力。適用場景:柔性固態(tài)電池、高能量密度電池的測試,模擬實際電池的彎曲、折疊等工況。特點:需解決柔性電解質(zhì)的界面接觸問題,常采用可形變的電極材料(如石墨烯復(fù)合電極)和彈性密封設(shè)計。原位測試模具(In-situ Test Mold)結(jié)構(gòu):集成電化學(xué)測試與表征設(shè)備(如顯微鏡、光譜儀),模具殼體采用透明材料(如石英玻璃)或預(yù)留檢測窗口。適用場景:研究固態(tài)電池充放電過程中界面演變、裂紋擴展等微觀機制,常用于高校及科研機構(gòu)。技術(shù)亮點:可同步監(jiān)測電化學(xué)性能與材料結(jié)構(gòu)變化,例如通過原位 AFM 觀察電解質(zhì) / 電極界面的應(yīng)力分布。昆明三電極固態(tài)電池測試模具工裝