施加均匀且可控的压力: 固态电解质(SE)与电极之间是固-固接触,界面阻抗大。施加压力可以明显改善物理接触,降低界面电阻,提高电池性能(倍率性能、循环寿命)。提供稳定可靠的物理支撑: 固定电池组件(正极、SE、负极),防止位移,确保电接触良好。确保电学连接: 提供低电阻、稳定的路径连接电池的正负极到外部测试设备。适应高温环境: 许多固态电池测试(尤其是硫化物、聚合物基)需要在高温(60°C - 120°C甚至更高)下进行,模具材料必须耐受高温且保持性能稳定。实现密封(可选但重要): 对于某些易与空气/水分反应的固态电解质(如硫化物),或者需要特定气氛(惰性气体)的测试,模具可能需要具备密封功能。对于氧化物等相对稳定的体系,开放式模具更常见。集成传感器(可选): 高级模具可能集成压力传感器、温度传感器等,以实时监控测试条件。适用于厚电极体系的固态电池测试模具。陕西学校实验室固态电池测试模具购买

固态电池测试模具的典型应用场景1. 电解质性能测试离子电导率测试:通过扣式模具组装 “电极 - 电解质 - 电极” 三明治结构,利用交流阻抗谱(EIS)测量电解质的体电阻和界面电阻。界面稳定性测试:在片式模具中施加恒定压力,长期循环充放电,监测界面阻抗变化,评估电解质与电极的相容性(如 Li 金属负极与硫化物电解质的界面钝化层生长)。2. 全电池性能评估倍率性能:在柱状模具中测试不同电流密度下的充放电容量,评估固态电池的快充能力(如 0.1C-5C 倍率下的容量保持率)。循环寿命:通过软包模具模拟实际电池工况,进行 1000 次以上循环测试,记录容量衰减率(如固态电池循环 1000 次后容量保持率≥85%)。3. 安全性测试热失控模拟:在特制耐高温模具中加热电池至 200-300℃,观察是否出现热分解或起火,验证固态电解质的热稳定性(传统锂电池热失控温度约 150℃)。浙江聚合物固态电池测试模具组装测试支持原位表征的固态电池测试模具。

按测试目标和电池形态,固态电池测试模具可分为以下几类:1. 按测试维度分类电性能测试模具:用于测量阻抗(EIS)、充放电曲线、循环寿命等,需准确控制界面压力和温度,例如 “纽扣电池电化学测试模具”(常见于实验室,结构简单,适合小型样品)。力学性能测试模具:评估电极 - 电解质界面结合力、电解质压缩 / 弯曲强度,通常集成拉力试验机或压力传感器,如 “界面剥离测试模具”。环境耐受性测试模具:模拟高低温循环(-40~120℃)、湿度冲击(0~95% RH)等环境,测试电池性能衰减,例如 “高低温密封测试舱”。2. 按电池形态分类纽扣型固态电池测试模具:适配 φ10~20mm 的纽扣电池(实验室常用),结构紧凑,压力调节方便(通过螺栓旋钮控制),适合新材料快速筛选。叠层 / 软包固态电池测试模具:适配多层叠片结构(如 10×10cm² 以上),需设计多组压力均匀分布的压头(避免局部应力集中),常用于中试阶段的批量一致性测试。
选择或设计模具时的考虑因素测试目标: 是研究界面压力影响?还是高温长循环?是否需要原位压力/温度监控?是否需要气氛控制?电池类型和尺寸: 纽扣电池?软包电池?尺寸多大?测试条件:目标压力范围: 几MPa到几十MPa不等。目标温度范围: 室温?60°C?80°C?100°C以上?是否需要气氛控制?预算: 简单弹簧模具成本低,带气动/液压、压力传感、集成加热的模具成本很高。自动化需求: 是否集成到自动化测试线上?标准化: 是否遵循某些行业或实验室内部标准?低背景噪声固态电池测试模具,提升信噪比。

热管理:模具需要放置在温控环境中(烘箱、温控腔体)。有时模具本身集成加热元件(如嵌入陶瓷加热板)和温度传感器,以实现更精确快速的温度控制。这对材料耐温性要求更高。密封设计(如果需要):使用O型圈(耐高温材料如全氟醚橡胶、Kalrez)或金属密封。需要配套的抽真空/充气接口。明显增加模具复杂度和成本。尺寸:根据测试电池的大小(从纽扣电池到小型软包)定制。常见测试电池直径有10mm, 14mm, 18mm, 20mm等武汉创能新能源科技有限公司。用于电化学-力学耦合研究的测试模具。襄阳氧化物固态电池测试模具
适用于干法电极工艺的测试模具。陕西学校实验室固态电池测试模具购买
气动驱动:压缩气体为动力,适合中低压快速调节结构:由空压机/气瓶、气动阀(比例阀)、气缸、压力传感器组成。气体通常为干燥氮气(避免水分进入电芯,尤其对硫化物电解质),通过气动阀控制进入气缸的气体压力。调节原理:压缩气体进入气缸后,推动活塞带动压力托盘施加压力,压力大小等于气体压力乘以活塞面积(F=P×S)。压力调节通过气动比例阀实现:比例阀根据控制系统信号(如目标压力5MPa)调节气体流量,改变气缸内气体压力,压力传感器实时反馈,直至达到目标值。特点:压力调节范围较小(通常0-15MPa),响应速度快(气体压缩性低,动态调节滞后<0.5秒);结构简单(无油液污染风险),成本低,但压力稳定性较差(气体易受温度影响膨胀/收缩,需搭配稳压阀),适合短时动态压力测试(如充放电过程中压力快速切换)。陕西学校实验室固态电池测试模具购买
片式 / 平板测试模具(Planar Cell Mold)结构:采用平板式设计,包含上下电极板、电解质支撑框架、密封圈、压力施加装置(如螺栓、液压杆),可容纳较大尺寸的固态电池样品(如 10 cm×10 cm)。适用场景:中试阶段或半固态电池测试,模拟实际电池的层状结构,测试倍率性能、循环寿命及界面稳定性。优点:可直观观察电极 / 电解质界面,便于结合原位表征技术(如 XRD、Raman)实时监测反应过程。案例:氧化物固态电池的平板测试模具需在高温下(如 200℃)保持密封,常采用耐高温陶瓷或金属合金材料。3.高机械强度固态电池测试模具,耐反复使用。襄阳硫化物固态电池测试模具压力施加机制:弹簧...