手動加壓模具優(yōu)點 :結(jié)構(gòu)簡單成本低 :通常由簡單的機械結(jié)構(gòu)組成,如螺絲、杠桿等,無需復(fù)雜的電氣系統(tǒng)和昂貴的零部件,設(shè)備成本低,采購和維護費用也相對較低。操作簡便易上手 :無需復(fù)雜的培訓(xùn)和操作技能,操作人員只需按照一定的操作流程手動旋緊螺絲或搬動杠桿等,即可完成加壓操作,適合小型實驗室和 occasional 使用。對使用環(huán)境要求低 :不依賴電力等能源,只要有合適的手動操作空間,就可在各種環(huán)境下使用,不受電源、氣源等因素的限制。適用于厚電極體系的固態(tài)電池測試模具。汕頭原位固態(tài)電池測試模具

按測試目標和電池形態(tài),固態(tài)電池測試模具可分為以下幾類:1. 按測試維度分類電性能測試模具:用于測量阻抗(EIS)、充放電曲線、循環(huán)壽命等,需準確控制界面壓力和溫度,例如 “紐扣電池電化學(xué)測試模具”(常見于實驗室,結(jié)構(gòu)簡單,適合小型樣品)。力學(xué)性能測試模具:評估電極 - 電解質(zhì)界面結(jié)合力、電解質(zhì)壓縮 / 彎曲強度,通常集成拉力試驗機或壓力傳感器,如 “界面剝離測試模具”。環(huán)境耐受性測試模具:模擬高低溫循環(huán)(-40~120℃)、濕度沖擊(0~95% RH)等環(huán)境,測試電池性能衰減,例如 “高低溫密封測試艙”。2. 按電池形態(tài)分類紐扣型固態(tài)電池測試模具:適配 φ10~20mm 的紐扣電池(實驗室常用),結(jié)構(gòu)緊湊,壓力調(diào)節(jié)方便(通過螺栓旋鈕控制),適合新材料快速篩選。疊層 / 軟包固態(tài)電池測試模具:適配多層疊片結(jié)構(gòu)(如 10×10cm2 以上),需設(shè)計多組壓力均勻分布的壓頭(避免局部應(yīng)力集中),常用于中試階段的批量一致性測試。鈉離子固態(tài)電池測試模具組裝測試適用于疊片與卷繞結(jié)構(gòu)的固態(tài)電池測試模具。

柱式固態(tài)電池測試模具結(jié)構(gòu)特點:模仿傳統(tǒng)圓柱電池(如18650、21700規(guī)格)的剛性殼體(不銹鋼或鍍鎳鋼),支持卷繞或疊片結(jié)構(gòu)的固態(tài)電芯,具備較高的密封性和抗壓性(可承受10-50MPa壓力),兼容自動化組裝流程。適用場景:工業(yè)化性能驗證:匹配圓柱電池的量產(chǎn)工藝,用于測試卷繞/疊片結(jié)構(gòu)下固態(tài)電池的循環(huán)穩(wěn)定性(高倍率、長循環(huán))、體積能量密度、機械強度(抗沖擊、抗振動),適合進入量產(chǎn)前的可靠性評估。高壓體系測試:因殼體剛性強,可兼容高電壓正極(如鎳鈷錳三元材料,電壓≥4.3V),評估高電壓下電解質(zhì)的氧化穩(wěn)定性及界面副反應(yīng)。安全性初步篩查:通過針刺、擠壓測試(配合外部壓力裝置),初步評估圓柱固態(tài)電池的抗短路能力、熱失控風(fēng)險(相較于液態(tài)電池,固態(tài)電池安全性更優(yōu),但仍需驗證)。
施加均勻且可控的壓力: 固態(tài)電解質(zhì)(SE)與電極之間是固-固接觸,界面阻抗大。施加壓力可以明顯改善物理接觸,降低界面電阻,提高電池性能(倍率性能、循環(huán)壽命)。提供穩(wěn)定可靠的物理支撐: 固定電池組件(正極、SE、負極),防止位移,確保電接觸良好。確保電學(xué)連接: 提供低電阻、穩(wěn)定的路徑連接電池的正負極到外部測試設(shè)備。適應(yīng)高溫環(huán)境: 許多固態(tài)電池測試(尤其是硫化物、聚合物基)需要在高溫(60°C - 120°C甚至更高)下進行,模具材料必須耐受高溫且保持性能穩(wěn)定。實現(xiàn)密封(可選但重要): 對于某些易與空氣/水分反應(yīng)的固態(tài)電解質(zhì)(如硫化物),或者需要特定氣氛(惰性氣體)的測試,模具可能需要具備密封功能。對于氧化物等相對穩(wěn)定的體系,開放式模具更常見。集成傳感器(可選): 高級模具可能集成壓力傳感器、溫度傳感器等,以實時監(jiān)控測試條件。適用于聚合物電解質(zhì)的柔性測試模具。

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。用于原位XRD分析的固態(tài)電池測試模具。成都三電極固態(tài)電池測試模具
高導(dǎo)熱固態(tài)電池測試模具,優(yōu)化熱管理。汕頭原位固態(tài)電池測試模具
作用及優(yōu)勢提供穩(wěn)定測試環(huán)境:材質(zhì)堅固,如不銹鋼外架能承受一定壓力,陶瓷或PEEK內(nèi)膽有良好的耐高溫性能和化學(xué)穩(wěn)定性,可保證測試在不同條件下順利進行。模擬實際工況:可以精確控制施加在固態(tài)電池粉體上的壓力,模擬電池在實際使用過程中的受力情況,還能模擬高溫、低溫、過充過放、針刺、擠壓等實際可能遇到的情況。方便觀察和操作:可加壓且具有可視化功能的模具的凹形開放式結(jié)構(gòu)提供了良好的測試空間和操作便利性,透明的密封窗便于對測試過程進行可視化觀察。確保測試準確性:夾具夾緊力精度高,能夠確保電池電極與測試夾具之間的緊密接觸,降低接觸電阻,從而提高測試數(shù)據(jù)的準確性。汕頭原位固態(tài)電池測試模具