柱式固態(tài)電池測試模具結構特點: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),支持卷繞或疊片結構的固態(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工藝,用于測試卷繞/疊片結構下固態(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的氧化穩(wěn)定性及界面副反應。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)。高壓耐受固態(tài)電池測試模具,滿足極端條件。陜西鈉離子固態(tài)電池測試模具廠家

機械螺桿驅動:通過螺紋傳動實現準確壓力調節(jié)結構:由手動/電動螺桿、壓力托盤、導向柱、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,提高調節(jié)精度),一端連接手輪(手動調節(jié))或伺服電機(電動調節(jié)),另一端連接壓力托盤(直接接觸電芯)。導向柱(2-4根,對稱分布)確保壓力托盤垂直移動,避免傾斜導致壓力不均。調節(jié)原理:當螺桿旋轉時,螺紋的螺旋運動轉化為壓力托盤的直線運動(沿導向柱軸向移動),向電芯施加壓力。壓力大小與螺桿旋轉的圈數/位移直接相關(如每旋轉1圈,托盤下降0.5mm,對應壓力增加一定值),通過壓力傳感器(如應變片式、壓電式)實時監(jiān)測實際壓力,并反饋至控制系統(tǒng)(電動調節(jié)時)。若采用電動伺服系統(tǒng),可通過設定目標壓力值(如3MPa),系統(tǒng)自動驅動螺桿旋轉,直至傳感器檢測到壓力達到目標值后停止,實現“設定即所得”的準確控制。特點:壓力調節(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)調節(jié)響應較慢(螺桿機械慣性限制)。長春氧化物固態(tài)電池測試模具組裝測試用于界面穩(wěn)定性研究的測試模具。

高溫高壓固態(tài)電池測試模具結構特點:采用耐高溫合金(如Inconel)作為殼體,具備寬溫域(-60~300℃)和高壓(0-100MPa)控制能力,密封性能極強(可隔絕水分、氧氣),部分型號集成惰性氣體保護通道(如Ar氣氛圍)。適用場景:極端環(huán)境可靠性測試:模擬動力電池在高溫(如汽車引擎附近)、高壓(如密封電池包內)下的性能,測試容量衰減速率、阻抗增長、氣體逸出(若有副反應)等。熱穩(wěn)定性評估:配合量熱儀(如加速量熱儀ARC),測試固態(tài)電池在高溫下的熱失控臨界溫度、放熱速率,評估其安全性(相較于液態(tài)電池,固態(tài)電池熱失控風險更低,但仍需驗證)。高溫反應機理研究:用于觀察高溫下電解質的分解、電極-電解質界面的副反應(如過渡金屬溶出、界面相生成),尤其適合硫化物(易在高溫下氧化)、氧化物(高溫下可能發(fā)生相變)體系。
固態(tài)電池測試模具的典型應用場景1. 電解質性能測試離子電導率測試:通過扣式模具組裝 “電極 - 電解質 - 電極” 三明治結構,利用交流阻抗譜(EIS)測量電解質的體電阻和界面電阻。界面穩(wěn)定性測試:在片式模具中施加恒定壓力,長期循環(huán)充放電,監(jiān)測界面阻抗變化,評估電解質與電極的相容性(如 Li 金屬負極與硫化物電解質的界面鈍化層生長)。2. 全電池性能評估倍率性能:在柱狀模具中測試不同電流密度下的充放電容量,評估固態(tài)電池的快充能力(如 0.1C-5C 倍率下的容量保持率)。循環(huán)壽命:通過軟包模具模擬實際電池工況,進行 1000 次以上循環(huán)測試,記錄容量衰減率(如固態(tài)電池循環(huán) 1000 次后容量保持率≥85%)。3. 安全性測試熱失控模擬:在特制耐高溫模具中加熱電池至 200-300℃,觀察是否出現熱分解或起火,驗證固態(tài)電解質的熱穩(wěn)定性(傳統(tǒng)鋰電池熱失控溫度約 150℃)。適用于軟包固態(tài)電池原型的測試模具。

液壓驅動:通過液壓油傳遞高壓,實現寬范圍調節(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: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。模塊化固態(tài)電池測試模具,便于快速組裝與拆卸。哈爾濱三電極固態(tài)電池測試模具組裝測試
適用于干法電極工藝的測試模具。陜西鈉離子固態(tài)電池測試模具廠家
柱狀 / 軟包測試模具(Cylindrical/Flexible Mold)結構: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:需解決柔性電解質的界面接觸問題,常采用可形變的電極材料(如石墨烯復合電極)和彈性密封設計。原位測試模具(In-situ Test Mold)結構:集成電化學測試與表征設備(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。技術亮點:可同步監(jiān)測電化學性能與材料結構變化,例如通過原位 AFM 觀察電解質 / 電極界面的應力分布。陜西鈉離子固態(tài)電池測試模具廠家