按适用电池体系分类氧化物固态电池测试模具 :其特点是通常采用刚性的陶瓷或金属部件,以承受氧化物固态电解质较高的硬度和模量,确保良好的接触和压力传递。硫化物固态电池测试模具 :考虑到硫化物固态电解质对水分和氧气敏感,模具通常具有良好的密封性能,且可能会采用一些特殊的材料或涂层来防止电解质与外界环境的接触。聚合物固态电池测试模具 :由于聚合物固态电解质的柔性和可变形性较大,模具的设计可能会更注重对电解质的固定和约束,以保证电池结构的稳定性。适配手套箱环境的固态电池测试模具。合肥软包固态电池测试模具

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。合肥钠离子固态电池测试模具组装测试适配微米级电极的精密测试模具。

设计要素压力控制范围:氧化物/硫化物体系需10-50MPa,聚合物体系需0.1-1MPa均压设计:采用多活塞并联结构或液压均压板,公差<±5%动态调节:集成压力传感器+伺服系统,实现充放电过程中的实时补偿界面优化电极接触:镀金铜基板(表面粗糙度Ra<0.8μm)嵌入式铟箔缓冲层(厚度0.05-0.1mm)热管理:内置微流道(耐蚀钛合金),控温精度±0.5℃安全防护多层防爆结构:陶瓷绝缘层(Al₂O₃)+ 不锈钢约束环氩气密封腔体,配备压力释放阀
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℃)。高稳定性固态电池测试模具,适用于长期实验。

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.用于界面工程验证的固态电池测试模具。陕西钠离子固态电池测试模具工装
支持原位表征的固态电池测试模具。合肥软包固态电池测试模具
电池样品特性电池类型:纽扣电池(φ10~20mm):选择小型化模具(如直径 12/16mm 的纽扣模具),结构简单(螺栓加压),适合快速筛选材料。叠层 / 软包电池(尺寸 10×10cm² 以上):需大尺寸模具,且压力分布需均匀(如多组螺栓或液压加压,避免边缘与中心压力差异),防止局部界面接触不良。主要材料:电解质类型:硫化物电解质(如 Li₇La₃Zr₂O₁₂衍生物):需模具材料与硫化物兼容(避免不锈钢腐蚀),优先选钛合金或镀金部件,且密封性要求极高(防水解)。氧化物 / 聚合物电解质:对水分敏感度较低,模具材料可选 316L 不锈钢(成本更低),密封要求可适当放宽。负极类型:锂金属负极:需模具与锂兼容(避免钛合金外的金属催化锂枝晶生长),且压力需可控(抑制锂枝晶穿透电解质)。石墨 / 硅基负极:对模具材料兼容性要求较低,重点关注压力稳定性即可。合肥软包固态电池测试模具
高温高压固态电池测试模具结构特点:采用耐高温合金(如Inconel)作为壳体,具备宽温域(-60~300℃)和高压(0-100MPa)控制能力,密封性能极强(可隔绝水分、氧气),部分型号集成惰性气体保护通道(如Ar气氛围)。适用场景:极端环境可靠性测试:模拟动力电池在高温(如汽车引擎附近)、高压(如密封电池包内)下的性能,测试容量衰减速率、阻抗增长、气体逸出(若有副反应)等。热稳定性评估:配合量热仪(如加速量热仪ARC),测试固态电池在高温下的热失控临界温度、放热速率,评估其安全性(相较于液态电池,固态电池热失控风险更低,但仍需验证)。高温反应机理研究:用于观察高温下电解质的分解、电极-电解质...