機(jī)械螺桿驅(qū)動(dòng):通過螺紋傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確壓力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu):由手動(dòng)/電動(dòng)螺桿、壓力托盤、導(dǎo)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(dòng)調(diào)節(jié))或伺服電機(jī)(電動(dòng)調(diào)節(jié)),另一端連接壓力托盤(直接接觸電芯)。導(dǎo)向柱(2-4根,對(duì)稱分布)確保壓力托盤垂直移動(dòng),避免傾斜導(dǎo)致壓力不均。調(diào)節(jié)原理:當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí),螺紋的螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為壓力托盤的直線運(yùn)動(dòng)(沿導(dǎo)向柱軸向移動(dòng)),向電芯施加壓力。壓力大小與螺桿旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)/位移直接相關(guān)(如每旋轉(zhuǎn)1圈,托盤下降0.5mm,對(duì)應(yīng)壓力增加一定值),通過壓力傳感器(如應(yīng)變片式、壓電式)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)際壓力,并反饋至控制系統(tǒng)(電動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí))。若采用電動(dòng)伺服系統(tǒng),可通過設(shè)定目標(biāo)壓力值(如3MPa),系統(tǒng)自動(dòng)驅(qū)動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn),直至傳感器檢測(cè)到壓力達(dá)到目標(biāo)值后停止,實(shí)現(xiàn)“設(shè)定即所得”的準(zhǔn)確控制。特點(diǎn):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(dòng)力源泄漏問題);適合靜態(tài)壓力保持(如長期循環(huán)測(cè)試中維持恒定壓力),但動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)響應(yīng)較慢(螺桿機(jī)械慣性限制)。高絕緣性固態(tài)電池測(cè)試模具,確保電氣安全。福州原位固態(tài)電池測(cè)試模具廠家

氣動(dòng)驅(qū)動(dòng):壓縮氣體為動(dòng)力,適合中低壓快速調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu):由空壓機(jī)/氣瓶、氣動(dòng)閥(比例閥)、氣缸、壓力傳感器組成。氣體通常為干燥氮?dú)猓ū苊馑诌M(jìn)入電芯,尤其對(duì)硫化物電解質(zhì)),通過氣動(dòng)閥控制進(jìn)入氣缸的氣體壓力。調(diào)節(jié)原理:壓縮氣體進(jìn)入氣缸后,推動(dòng)活塞帶動(dòng)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(dòng)比例閥實(shí)現(xiàn):比例閥根據(jù)控制系統(tǒng)信號(hào)(如目標(biāo)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(shí)時(shí)反饋,直至達(dá)到目標(biāo)值。特點(diǎn):壓力調(diào)節(jié)范圍較?。ㄍǔ?-15MPa),響應(yīng)速度快(氣體壓縮性低,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)滯后<0.5秒);結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(無油液污染風(fēng)險(xiǎn)),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(shí)動(dòng)態(tài)壓力測(cè)試(如充放電過程中壓力快速切換)。浙江軟包固態(tài)電池測(cè)試模具工裝高密封性固態(tài)電池測(cè)試模具,防止環(huán)境干擾。

壓力施加機(jī)制:彈簧加載: 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,壓力隨電池厚度變化(壓縮彈簧)或相對(duì)恒定(碟簧/貝氏墊圈)。壓力范圍有限。螺栓加載: 手動(dòng)或扭矩扳手控制壓力,壓力可調(diào)但不易實(shí)時(shí)監(jiān)控,且操作繁瑣。氣動(dòng)/液壓加載: 壓力精確可控、可實(shí)時(shí)監(jiān)控、可編程。常用于研究級(jí)和自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)。需要外部氣源/液壓源和控制系統(tǒng)。集成壓力傳感器: 高級(jí)模具直接內(nèi)置壓力傳感器(如壓電式、應(yīng)變片式),實(shí)現(xiàn)閉環(huán)壓力控制。電連接:通常使用低電阻的金屬柱(如不銹鋼、銅合金、鍍金)嵌入絕緣塊中。確保連接點(diǎn)與電池電極(集流體)接觸良好、穩(wěn)定、低電阻。考慮電流承載能力。
具的選擇首先取決于 “要測(cè)什么”,不同測(cè)試目標(biāo)對(duì)模具的功能要求差異明顯:測(cè)試參數(shù)類型電性能測(cè)試(如阻抗、循環(huán)壽命、倍率性能):需重點(diǎn)關(guān)注模具的電極引出可靠性(避免接觸電阻干擾)、壓力穩(wěn)定性(界面接觸影響離子傳導(dǎo))和密封性(防止環(huán)境對(duì)電解質(zhì) / 電極的腐蝕)。例:測(cè)試硫化物固態(tài)電池的循環(huán)性能時(shí),模具需嚴(yán)格隔絕水分(硫化物易水解),且壓力需穩(wěn)定(避免循環(huán)中界面阻抗波動(dòng))。力學(xué)性能測(cè)試(如界面結(jié)合力、電解質(zhì)抗壓強(qiáng)度):需模具集成力學(xué)加載裝置(如壓力傳感器、位移控制模塊),且結(jié)構(gòu)需耐受瞬時(shí)高壓(如測(cè)試電解質(zhì)斷裂強(qiáng)度時(shí)可能需 0~50MPa 壓力)。環(huán)境耐受性測(cè)試(如高低溫循環(huán)、濕度影響):需模具支持寬溫域(-40~150℃)和抗老化密封(如高溫下需金屬密封而非橡膠,避免密封件失效)。快速夾緊機(jī)構(gòu)固態(tài)電池測(cè)試模具。

材質(zhì)選擇:決定模具的耐用性與測(cè)試精度絕緣內(nèi)膽材質(zhì)PEEK(聚醚醚酮):主流選擇,兼具高硬度、耐高溫(長期使用>250℃)、化學(xué)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(jié)構(gòu)支撐材質(zhì)不銹鋼外架:提供強(qiáng)度支撐,耐腐蝕,確保壓力穩(wěn)定性。PPS保護(hù)件:輔助絕緣,耐熱性好,用于防護(hù)關(guān)鍵組件。精密對(duì)位固態(tài)電池測(cè)試模具,確保接觸良好。福州原位固態(tài)電池測(cè)試模具廠家
兼容多種電解質(zhì)體系的固態(tài)電池測(cè)試模具。福州原位固態(tài)電池測(cè)試模具廠家
按測(cè)試目標(biāo)和電池形態(tài),固態(tài)電池測(cè)試模具可分為以下幾類:1. 按測(cè)試維度分類電性能測(cè)試模具:用于測(cè)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(cè)試模具”(常見于實(shí)驗(yàn)室,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適合小型樣品)。力學(xué)性能測(cè)試模具:評(píng)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(cè)試模具”。環(huán)境耐受性測(cè)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(cè)試電池性能衰減,例如 “高低溫密封測(cè)試艙”。2. 按電池形態(tài)分類紐扣型固態(tài)電池測(cè)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(cè)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(cè)試。福州原位固態(tài)電池測(cè)試模具廠家