按測試目標和電池形態(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”(常見于實驗室,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 / 彎曲強度,通常集成拉力試驗機或壓力傳感器,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(實驗室常用),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。用于電化學(xué)-力學(xué)耦合研究的測試模具。湖北鋰離子固態(tài)電池測試模具廠家

按功能特點分類基本測試模具 :介紹 :具備滿足電池裝配和測試的基本功能,如 BM01 系列模具,可模擬固態(tài)電解質(zhì)池結(jié)構(gòu)和工作原理。特點 :包含不銹鋼外架、模具鋼頂桿、極柱、緊固旋鈕等部件,可長期在 300Mpa 壓力及-40~200℃溫度環(huán)境下使用,穩(wěn)定性高,密封好,裝卸方便。多通道測試模具 :介紹 :可同時對多個電池樣品進行測試,如 CN-BPT-8000 多通道模具電池壓力測試系統(tǒng)。特點 :能提高測試效率,減少實驗誤差,適合批量樣品的對比研究,但設(shè)備復(fù)雜,成本較高,需要更專業(yè)的操作和維護。溫度 - 壓力雙控模具 :介紹 :可在控制壓力的同時,對溫度進行調(diào)節(jié)和控制,如 CN-BTPT-4000 多通道模具電池溫度 - 壓力測試系統(tǒng)。特點 :能夠模擬電池在不同溫度和壓力耦合條件下的工作狀態(tài),更接近實際工況,為研究電池的熱力學(xué)和電化學(xué)性能提供數(shù)據(jù)支持。濟南鋰離子固態(tài)電池測試模具工裝支持原位表征的固態(tài)電池測試模具。

壓力控制系統(tǒng):模擬真實工況:壓力范圍與精度需求匹配:基礎(chǔ)研究可選0–15T低壓范圍;產(chǎn)業(yè)化驗證需24T–30T(如模擬汽車碰撞擠壓測試)。穩(wěn)定性:壓力波動應(yīng)≤1MPa/10min,避免數(shù)據(jù)漂移。加壓方式螺栓/彈簧機械式:成本低,適合固定壓力場景(如教學(xué))。氣動/液壓式:壓力連續(xù)可調(diào)、精度高(±0.05%FS),支持實時監(jiān)控,適合科研與失效分析。建議:精密研究選液壓/氣動系統(tǒng),輔以集成壓力傳感器。尺寸與兼容性:適配不同電池規(guī)格模具腔體直徑:覆蓋φ8mm(紐扣電池)至φ25mm(小型軟包),需匹配電池尺寸。多規(guī)格模組(如10mm/16mm/25mm)可提升靈活性。有效空間要求:壓力機有效空間需>電池尺寸(如160×160×150mm),避免干涉。示例:φ20mm硫化物電池需選25mm腔體模具,預(yù)留膨脹空間。
避坑指南:常見選擇誤區(qū)只看價格,忽略兼容性:例如用普通不銹鋼模具測試硫化物電解質(zhì),可能因材料反應(yīng)導(dǎo)致電解質(zhì)失效,反而增加測試成本。高估壓力范圍,忽視均勻性:大尺寸樣品盲目選擇高壓模具(如 50MPa),但壓力分布不均(邊緣比中心高 10MPa),導(dǎo)致數(shù)據(jù)重復(fù)性差。忽視長期穩(wěn)定性:長期循環(huán)測試(>1000 次)未考慮模具密封件老化(如橡膠圈高溫失效),導(dǎo)致后期數(shù)據(jù)漂移。選擇流程建議列出測試參數(shù)(電性能 / 力學(xué)性能 / 環(huán)境耐受性)、電池規(guī)格(尺寸、材料)、環(huán)境條件(溫度、壓力、濕度);匹配模具的材料兼容性(排除與樣品反應(yīng)的選項);篩選滿足壓力 / 溫度 / 密封性需求的型號;結(jié)合操作場景(批量 / 單次、手動 / 自動化)和預(yù)算,確定方案。高導(dǎo)熱固態(tài)電池測試模具,優(yōu)化熱管理。

機械螺桿驅(qū)動:通過螺紋傳動實現(xiàn)準確壓力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu):由手動/電動螺桿、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(手動調(diào)節(jié))或伺服電機(電動調(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,對稱分布)確保壓力托盤垂直移動,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,螺紋的螺旋運動轉(zhuǎn)化為壓力托盤的直線運動(沿導(dǎo)向柱軸向移動),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)實時監(jiān)測實際壓力,并反饋至控制系統(tǒng)(電動調(diào)節(jié)時)。若采用電動伺服系統(tǒng),可通過設(shè)定目標壓力值(如3MPa),系統(tǒng)自動驅(qū)動螺桿旋轉(zhuǎn),直至傳感器檢測到壓力達到目標值后停止,實現(xiàn)“設(shè)定即所得”的準確控制。特點:壓力調(diào)節(jié)范圍中等(通常0-30MPa),精度高(±0.1MPa),穩(wěn)定性好(無動力源泄漏問題);適合靜態(tài)壓力保持(如長期循環(huán)測試中維持恒定壓力),但動態(tài)調(diào)節(jié)響應(yīng)較慢(螺桿機械慣性限制)。適配扣式電池結(jié)構(gòu)的固態(tài)測試模具。宜昌學(xué)校實驗室固態(tài)電池測試模具組裝測試
適用于高能量密度電池的測試模具。湖北鋰離子固態(tài)電池測試模具廠家
壓力可調(diào)式固態(tài)電池測試模具結(jié)構(gòu)特點:是具備準確壓力調(diào)節(jié)功能(通常0-50MPa,精度±0.1MPa),通過螺桿、液壓或氣動裝置施加壓力,部分型號可實時監(jiān)測壓力變化,搭配溫度控制模塊(-40~200℃)。適用場景:壓力敏感性研究:固態(tài)電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)(尤其硫化物、氧化物)高度依賴界面接觸壓力,該模具可用于量化壓力對電導(dǎo)率、界面阻抗、循環(huán)壽命的影響(如研究“壓力-容量保持率”關(guān)系)。界面優(yōu)化測試:評估不同壓力下電極-電解質(zhì)界面的接觸狀態(tài)(如是否存在空隙、裂紋),指導(dǎo)熱壓工藝參數(shù)(壓力、時間)的優(yōu)化。多體系兼容測試:適用于脆性電解質(zhì)(如氧化物,需均勻壓力避免碎裂)、黏彈性電解質(zhì)(如聚合物,需動態(tài)壓力維持接觸),通過壓力調(diào)節(jié)匹配不同材料的力學(xué)特性。湖北鋰離子固態(tài)電池測試模具廠家