選擇適合的固態(tài)電池測試模具需結合測試目標、電池特性、環(huán)境需求及實際操作場景綜合判斷,確保模具能準確匹配測試需求,同時保證數(shù)據(jù)可靠性與操作效率。根據(jù)測試需求,聚焦以下關鍵性能,確保模具能穩(wěn)定輸出可靠數(shù)據(jù):溫度適配范圍根據(jù)測試溫度需求選擇模具的耐溫能力:常溫測試(25±5℃):普通模具(塑料/橡膠密封件,耐溫-20~80℃)即可。高低溫循環(huán)(-40~120℃):需耐高低溫材料(如氟橡膠密封、不銹鋼結構),且避免部件因熱脹冷縮導致密封失效。高溫長循環(huán)(>150℃):需全金屬密封(如激光焊接)+陶瓷絕緣(避免塑料/橡膠熔化)。適配微米級電極的精密測試模具。天津鈉離子固態(tài)電池測試模具廠家

模具的設計直接影響測試結果的可靠性,需重點關注以下要素:1.材料選擇需滿足化學穩(wěn)定性、力學強度、兼容性等要求,常見材料包括:金屬材料:不銹鋼(316L,耐腐蝕性強)、鈦合金(強度高,與鋰金屬兼容性好),多用于電極引出端和壓力承載結構。絕緣材料:聚四氟乙烯(PTFE,耐高低溫、化學惰性)、陶瓷(Al?O?,絕緣且耐高溫),用于隔離正負極,避免短路。密封材料:氟橡膠(耐高低溫)、金屬波紋管(高溫高壓下密封),用于增強模具的密封性。2.結構設計可拆卸性:便于快速更換電池樣品(如電極、電解質),提高測試效率(例如通過螺栓連接的分體式結構)。壓力調節(jié)功能:通過彈簧、螺栓或液壓裝置施加可控壓力(0.1~20MPa),確保電極與電解質界面緊密接觸(降低界面阻抗)。密封性結構:采用“O型圈+金屬臺階”組合密封,或激光焊接(長期高溫測試),防止氣體/水分侵入。尺寸適配性:根據(jù)電池規(guī)格設計(如紐扣電池模具直徑10~20mm,疊層電池模具可支持100mm以上尺寸)。安徽三電極固態(tài)電池測試模具低內阻設計固態(tài)電池測試模具,減少測試誤差。

片式 / 平板測試模具(Planar Cell Mold)結構:采用平板式設計,包含上下電極板、電解質支撐框架、密封圈、壓力施加裝置(如螺栓、液壓桿),可容納較大尺寸的固態(tài)電池樣品(如 10 cm×10 cm)。適用場景:中試階段或半固態(tài)電池測試,模擬實際電池的層狀結構,測試倍率性能、循環(huán)壽命及界面穩(wěn)定性。優(yōu)點:可直觀觀察電極 / 電解質界面,便于結合原位表征技術(如 XRD、Raman)實時監(jiān)測反應過程。案例:氧化物固態(tài)電池的平板測試模具需在高溫下(如 200℃)保持密封,常采用耐高溫陶瓷或金屬合金材料。3.
液壓驅動:通過液壓油傳遞高壓,實現(xiàn)寬范圍調節(jié)結構: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(保護電芯)。調節(jié)原理:液壓泵將機械能轉化為液壓能(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。壓力調節(jié)通過改變液壓泵的輸出壓力實現(xiàn):手動泵通過搖柄力度控制,電動泵通過調節(jié)電機功率(或比例閥)控制液壓油壓力,壓力傳感器實時監(jiān)測并反饋,形成閉環(huán)控制(如目標壓力10MPa,泵持續(xù)加壓至傳感器檢測到10MPa后停機)。若需動態(tài)調節(jié)(如模擬充放電過程中壓力波動),可通過伺服比例閥實時調整液壓油流量,快速改變液壓缸壓力(響應時間通常<1秒)。特點:壓力調節(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,如硫化物電解質需10-20MPa壓力保證界面接觸);動態(tài)響應快,可實現(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致調節(jié)滯后。用于界面穩(wěn)定性研究的測試模具。

結構及工作原理加壓式測試模具:通常由夾持件、壓緊件、底座等組成。利用外部加壓裝置對壓緊件施壓,使壓緊件與夾持件緊密配合,從而對放置在夾持件中的固態(tài)電池粉體施加均勻的壓力,模擬固態(tài)電池在實際工作中的壓力環(huán)境。可加壓且可視化模具:加壓機構采用氣缸作為動力源,通過氣缸的伸縮對模具臺上的固態(tài)電池施加穩(wěn)定且精確的壓力。升降機構控制密封窗的升降,密封窗降下時可密封測試臺凹形槽內部開口,保證測試環(huán)境的密封性。感應機構則可實時監(jiān)測壓力等參數(shù),并通過控制顯示屏顯示相關數(shù)據(jù)。集成電流收集器的固態(tài)電池測試模具。汕頭聚合物固態(tài)電池測試模具廠家
適用于高能量密度電池的測試模具。天津鈉離子固態(tài)電池測試模具廠家
根據(jù)測試需求,聚焦以下關鍵性能,確保模具能穩(wěn)定輸出可靠數(shù)據(jù):壓力控制能力固態(tài)電池的離子傳導依賴電極-電解質界面的緊密接觸,壓力控制精度直接影響界面阻抗穩(wěn)定性:壓力范圍:根據(jù)樣品需求選擇(常規(guī)測試0.1~20MPa,極端場景如高溫高壓測試需0~50MPa)。壓力調節(jié)方式:螺栓加壓(手動調節(jié),精度±0.5MPa):適合小批量、低頻次測試(成本低)。彈簧/液壓加壓(自動調節(jié),精度±0.1MPa):適合長期循環(huán)測試(避免螺栓松動導致壓力衰減)。壓力均勻性:大尺寸樣品(如10cm以上)需確保壓力分布偏差<5%(可通過多組對稱加壓結構實現(xiàn)),否則易出現(xiàn)局部界面阻抗異常。天津鈉離子固態(tài)電池測試模具廠家