江西氧化物固态电池测试模具

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℃）。符合安全规范的固态电池测试模具。江西氧化物固态电池测试模具

压力控制系统：模拟真实工况：压力范围与精度需求匹配：基础研究可选0–15T低压范围；产业化验证需24T–30T（如模拟汽车碰撞挤压测试）。稳定性：压力波动应≤1MPa/10min，避免数据漂移。加压方式螺栓/弹簧机械式：成本低，适合固定压力场景（如教学）。气动/液压式：压力连续可调、精度高（±0.05%FS），支持实时监控，适合科研与失效分析。建议：精密研究选液压/气动系统，辅以集成压力传感器。尺寸与兼容性：适配不同电池规格模具腔体直径：覆盖φ8mm（纽扣电池）至φ25mm（小型软包），需匹配电池尺寸。多规格模组（如10mm/16mm/25mm）可提升灵活性。有效空间要求：压力机有效空间需＞电池尺寸（如160×160×150mm），避免干涉。示例：φ20mm硫化物电池需选25mm腔体模具，预留膨胀空间。福州原位固态电池测试模具工装适用于氧化物电解质体系的测试模具。

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）。

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.用于界面阻抗研究的固态电池测试模具。

固态电池测试模具的设计需围绕固态电池的特性（如依赖界面紧密接触、对环境敏感等）展开，功能包括：组件准确固定：确保正极、固态电解质、负极的对齐与贴合，避免因位移导致的界面接触不良（固态电池的离子传导高度依赖电极-电解质界面的紧密接触）。密封与环境隔离：隔绝空气、水分（部分固态电解质如硫化物易水解）、杂质，防止其对电池材料（如锂金属负极、敏感电解质）的腐蚀或性能干扰。环境参数调控：模拟实际使用中的温度（-40~150℃）、压力（0~50MPa）等条件，评估电池在极端环境下的稳定性。测试接口集成：预留电极引出端，方便连接电化学工作站、充放电测试仪等设备，实现阻抗、循环寿命、倍率性能等参数的测量。快速原型验证用固态电池测试模具。山东锂离子固态电池测试模具工装

用于界面工程验证的固态电池测试模具。江西氧化物固态电池测试模具

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）。江西氧化物固态电池测试模具