固態(tài)電池測試模具的設(shè)計(jì)需圍繞固態(tài)電池的特性(如依賴界面緊密接觸、對環(huán)境敏感等)展開,功能包括:組件準(zhǔn)確固定:確保正極、固態(tài)電解質(zhì)、負(fù)極的對齊與貼合,避免因位移導(dǎo)致的界面接觸不良(固態(tài)電池的離子傳導(dǎo)高度依賴電極-電解質(zhì)界面的緊密接觸)。密封與環(huán)境隔離:隔絕空氣、水分(部分固態(tài)電解質(zhì)如硫化物易水解)、雜質(zhì),防止其對電池材料(如鋰金屬負(fù)極、敏感電解質(zhì))的腐蝕或性能干擾。環(huán)境參數(shù)調(diào)控:模擬實(shí)際使用中的溫度(-40~150℃)、壓力(0~50MPa)等條件,評估電池在極端環(huán)境下的穩(wěn)定性。測試接口集成:預(yù)留電極引出端,方便連接電化學(xué)工作站、充放電測試儀等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)阻抗、循環(huán)壽命、倍率性能等參數(shù)的測量。適用于軟包固態(tài)電池原型的測試模具。山東三電極固態(tài)電池測試模具

高溫高壓固態(tài)電池測試模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn):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(qiáng)(可隔絕水分、氧氣),部分型號集成惰性氣體保護(hù)通道(如Ar氣氛圍)。適用場景:極端環(huán)境可靠性測試:模擬動(dòng)力電池在高溫(如汽車引擎附近)、高壓(如密封電池包內(nèi))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(yīng))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?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn)更低,但仍需驗(yàn)證)。高溫反應(yīng)機(jī)理研究:用于觀察高溫下電解質(zhì)的分解、電極-電解質(zhì)界面的副反應(yīng)(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。內(nèi)蒙古固態(tài)電池測試模具組裝測試集成電流收集器的固態(tài)電池測試模具。

根據(jù)測試需求,聚焦以下關(guān)鍵性能,確保模具能穩(wěn)定輸出可靠數(shù)據(jù):密封性與環(huán)境隔離需隔絕的物質(zhì):空氣(O?)、水分(H?O)、CO?(部分電解質(zhì)易反應(yīng)),密封等級需匹配樣品敏感性:低敏感樣品(如氧化物電解質(zhì)+石墨負(fù)極):基礎(chǔ)密封(O型氟橡膠圈)即可。高敏感樣品(如硫化物電解質(zhì)+鋰金屬):需高氣密性(泄漏率<1×10??Pa?m3/s),可選擇“金屬波紋管+焊接密封”或惰性氣體(Ar)保護(hù)腔體。濕度控制:若需精確控制環(huán)境濕度(如測試濕度對性能的影響),模具需集成濕度傳感器和氣體置換接口(通入干燥N?/Ar)。
電動(dòng)加壓模具:缺點(diǎn) :設(shè)備成本高 :電動(dòng)模具需要配備電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、控制器等電氣元件以及復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu),設(shè)備成本較高,前期投資較大。維護(hù)保養(yǎng)要求高 :由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,包含眾多電氣和機(jī)械部件,需要定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),如潤滑、清潔、檢查電氣連接等,否則可能出現(xiàn)故障,影響測試精度和使用壽命。對電源要求高 :需要穩(wěn)定的電源供應(yīng),且功率較大,對供電設(shè)備和線路有一定要求,在一些電力供應(yīng)不穩(wěn)定或無電源的場所使用受限。存在電氣安全風(fēng)險(xiǎn) :如果電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障或操作不當(dāng),可能導(dǎo)致觸電、短路等安全事故,對操作人員和設(shè)備的安全構(gòu)成威脅。固態(tài)電池測試模具的散熱系統(tǒng)高效合理,能及時(shí)散發(fā)測試過程中產(chǎn)生的熱量。

選擇或設(shè)計(jì)模具時(shí)的考慮因素測試目標(biāo): 是研究界面壓力影響?還是高溫長循環(huán)?是否需要原位壓力/溫度監(jiān)控?是否需要?dú)夥湛刂??電池類型和尺寸?紐扣電池?軟包電池?尺寸多大?測試條件:目標(biāo)壓力范圍: 幾MPa到幾十MPa不等。目標(biāo)溫度范圍: 室溫?60°C?80°C?100°C以上?是否需要?dú)夥湛刂疲款A(yù)算: 簡單彈簧模具成本低,帶氣動(dòng)/液壓、壓力傳感、集成加熱的模具成本很高。自動(dòng)化需求: 是否集成到自動(dòng)化測試線上?標(biāo)準(zhǔn)化: 是否遵循某些行業(yè)或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)?武漢創(chuàng)能的固態(tài)電池測試模具的耐腐蝕性能強(qiáng),適用于多種化學(xué)環(huán)境下的測試。石家莊固態(tài)電池測試模具
高精度固態(tài)電池測試模具,適用于多種電芯結(jié)構(gòu)驗(yàn)證。山東三電極固態(tài)電池測試模具
按測試目標(biāo)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(zhǔn)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)度,通常集成拉力試驗(yàn)機(jī)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(shí)驗(yàn)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(jì)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。山東三電極固態(tài)電池測試模具