湖北學校實驗室固態(tài)電池測試模具工裝

機械螺桿驅動：通過螺紋傳動實現(xiàn)準確壓力調(diào)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(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(diào)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(shù)/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(diào)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(xiàn)“設定即所得”的準確控制。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)響應較慢（螺桿機械慣性限制）。適用于軟包固態(tài)電池原型的測試模具。湖北學校實驗室固態(tài)電池測試模具工裝

材料選擇 (至關重要)：絕緣性： 主體結構必須絕緣良好，防止短路。高溫穩(wěn)定性： 在目標測試溫度下保持尺寸穩(wěn)定性、機械強度和絕緣性。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、高導熱（利于溫度均勻）。但成本高、加工難、易碎。常用于關鍵絕緣部件或加熱板。金屬（導電部分）： 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。化學惰性： 避免與電池材料發(fā)生反應或污染。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）。內(nèi)蒙古學校實驗室固態(tài)電池測試模具廠家直銷可視化窗口固態(tài)電池測試模具，便于觀察內(nèi)部狀態(tài)。

材質選擇：決定模具的耐用性與測試精度絕緣內(nèi)膽材質PEEK（聚醚醚酮）：主流選擇，兼具高硬度、耐高溫（長期使用＞250℃）、化學惰性及低釋氣性，光潔度高避免污染電池界面，適合高精度研究。陶瓷：硬度與絕緣性更優(yōu)，但脆性高、成本昂貴，適用于超高溫（＞600℃）或特殊腐蝕環(huán)境。建議：常規(guī)研究優(yōu)先選PEEK，極端條件考慮陶瓷。結構支撐材質不銹鋼外架：提供強度支撐，耐腐蝕，確保壓力穩(wěn)定性。PPS保護件：輔助絕緣，耐熱性好，用于防護關鍵組件。

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。帶溫度監(jiān)控點的固態(tài)電池測試模具。

氣動驅動：壓縮氣體為動力，適合中低壓快速調(diào)節(jié)結構：由空壓機/氣瓶、氣動閥（比例閥）、氣缸、壓力傳感器組成。氣體通常為干燥氮氣（避免水分進入電芯，尤其對硫化物電解質），通過氣動閥控制進入氣缸的氣體壓力。調(diào)節(jié)原理：壓縮氣體進入氣缸后，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)通過氣動比例閥實現(xiàn)：比例閥根據(jù)控制系統(tǒng)信號（如目標壓力5MPa）調(diào)節(jié)氣體流量，改變氣缸內(nèi)氣體壓力，壓力傳感器實時反饋，直至達到目標值。特點：壓力調(diào)節(jié)范圍較小（通常0-15MPa），響應速度快（氣體壓縮性低，動態(tài)調(diào)節(jié)滯后＜0.5秒）；結構簡單（無油液污染風險），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）。帶參考電極接口的固態(tài)電池測試模具。深圳三電極固態(tài)電池測試模具工裝

低內(nèi)阻設計固態(tài)電池測試模具，減少測試誤差。湖北學校實驗室固態(tài)電池測試模具工裝

前沿技術與發(fā)展趨勢多功能集成模具結合3D打印技術定制多孔結構模具，集成溫度傳感器、壓力傳感器和微流道（用于電解液浸潤半固態(tài)體系），實現(xiàn)多參數(shù)實時監(jiān)測。自動化測試平臺工業(yè)級測試模具可對接機器人生產(chǎn)線，自動完成電池組裝、充放電測試及數(shù)據(jù)記錄，適用于固態(tài)電池量產(chǎn)前的可靠性驗證。仿生界面設計模具模擬生物組織的柔性界面，通過模具施加梯度壓力，優(yōu)化電極/電解質界面的“軟接觸”，降低界面阻抗（如采用波浪形電極結構減少應力集中）。原位表征一體化模具與同步輻射光源、透射電鏡（TEM）聯(lián)用，在測試過程中實時觀察鋰枝晶生長、界面相演變等動態(tài)過程，為固態(tài)電池界面優(yōu)化提供理論依據(jù)。湖北學校實驗室固態(tài)電池測試模具工裝