模具的设计直接影响测试结果的可靠性,需重点关注以下要素:1.材料选择需满足化学稳定性、力学强度、兼容性等要求,常见材料包括:金属材料:不锈钢(316L,耐腐蚀性强)、钛合金(强度高,与锂金属兼容性好),多用于电极引出端和压力承载结构。绝缘材料:聚四氟乙烯(PTFE,耐高低温、化学惰性)、陶瓷(Al₂O₃,绝缘且耐高温),用于隔离正负极,避免短路。密封材料:氟橡胶(耐高低温)、金属波纹管(高温高压下密封),用于增强模具的密封性。2.结构设计可拆卸性:便于快速更换电池样品(如电极、电解质),提高测试效率(例如通过螺栓连接的分体式结构)。压力调节功能:通过弹簧、螺栓或液压装置施加可控压力(0.1~20MPa),确保电极与电解质界面紧密接触(降低界面阻抗)。密封性结构:采用“O型圈+金属台阶”组合密封,或激光焊接(长期高温测试),防止气体/水分侵入。尺寸适配性:根据电池规格设计(如纽扣电池模具直径10~20mm,叠层电池模具可支持100mm以上尺寸)。用于失效分析的可拆卸固态电池模具。云南固态电池测试模具购买

柱式固态电池测试模具结构特点:模仿传统圆柱电池(如18650、21700规格)的刚性壳体(不锈钢或镀镍钢),支持卷绕或叠片结构的固态电芯,具备较高的密封性和抗压性(可承受10-50MPa压力),兼容自动化组装流程。适用场景:工业化性能验证:匹配圆柱电池的量产工艺,用于测试卷绕/叠片结构下固态电池的循环稳定性(高倍率、长循环)、体积能量密度、机械强度(抗冲击、抗振动),适合进入量产前的可靠性评估。高压体系测试:因壳体刚性强,可兼容高电压正极(如镍钴锰三元材料,电压≥4.3V),评估高电压下电解质的氧化稳定性及界面副反应。安全性初步筛查:通过针刺、挤压测试(配合外部压力装置),初步评估圆柱固态电池的抗短路能力、热失控风险(相较于液态电池,固态电池安全性更优,但仍需验证)。成都氧化物固态电池测试模具厂家适配不同厚度电芯的可调式测试模具。

机械螺杆驱动:通过螺纹传动实现准确压力调节结构:由手动/电动螺杆、压力托盘、导向柱、压力传感器组成。螺杆通常采用高精度梯形螺纹或滚珠丝杠(减少摩擦,提高调节精度),一端连接手轮(手动调节)或伺服电机(电动调节),另一端连接压力托盘(直接接触电芯)。导向柱(2-4根,对称分布)确保压力托盘垂直移动,避免倾斜导致压力不均。调节原理:当螺杆旋转时,螺纹的螺旋运动转化为压力托盘的直线运动(沿导向柱轴向移动),向电芯施加压力。压力大小与螺杆旋转的圈数/位移直接相关(如每旋转1圈,托盘下降0.5mm,对应压力增加一定值),通过压力传感器(如应变片式、压电式)实时监测实际压力,并反馈至控制系统(电动调节时)。若采用电动伺服系统,可通过设定目标压力值(如3MPa),系统自动驱动螺杆旋转,直至传感器检测到压力达到目标值后停止,实现“设定即所得”的准确控制。特点:压力调节范围中等(通常0-30MPa),精度高(±0.1MPa),稳定性好(无动力源泄漏问题);适合静态压力保持(如长期循环测试中维持恒定压力),但动态调节响应较慢(螺杆机械惯性限制)。
压力均匀性保障:关键辅助设计压力可调模具的重点不仅是“调压力”,更要“调均匀压力”(避免局部压力过大导致电解质碎裂或界面接触不均),因此需配合以下设计:弹性缓冲层:在压力托盘与电芯之间加装薄金属弹片或聚四氟乙烯垫片(厚度0.1-0.5mm),通过微量形变补偿电芯表面的平整度误差,实现压力均匀分布。多传感器阵列:部分高精度模具在压力托盘不同位置嵌入多个压力传感器,实时监测各点压力值,若偏差超过阈值(如>0.2MPa),通过控制系统微调托盘角度(如倾斜补偿)。带温度监控点的固态电池测试模具。

类型:“三明治”结构: 常见。由上下绝缘块(通常含导电柱或嵌入金属集流体)、中间放置电池的腔体、以及施加压力的活塞/压板组成。硬币型模具: 类似于传统液态电池的CR2032模具,但设计用于承受高压力,材料更耐高温(如全PEEK或陶瓷组件)。通常压力施加通过模具本身的结构或外部夹具实现。多电池堆叠模具: 用于测试多个单电池或小型电池组,可施加整体压力或单独压力。软包/方形电池夹具: 针对软包或方形固态电池设计的夹具,提供大面积均匀压力。集成电流收集器的固态电池测试模具。云南固态电池测试模具购买
带参考电极接口的固态电池测试模具。云南固态电池测试模具购买
设计要点材料兼容性:硫化物电解质易与金属反应,模具接触部分需采用惰性材料(如钛合金、氧化铝陶瓷);聚合物电解质需避免溶剂溶胀,壳体选用耐有机溶剂的PEEK材料。压力均匀性:采用多孔金属垫片或弹性缓冲层(如硅胶垫),确保压力分布偏差≤5%,避免局部应力过大导致电解质破裂。环境控制:针对对湿度敏感的硫化物体系,模具需集成真空或惰性气体(如氩气)循环系统,控制在-40℃以下。温度适应性:高温测试(如氧化物固态电池)需模具耐300℃以上高温,常用不锈钢(316L)或陶瓷材料;低温测试则需材料抗冻裂(如聚醚醚酮PEEK)。云南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...