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)。用于界面稳定性研究的测试模具。石家庄聚合物固态电池测试模具批发价格

固态电池测试模具的主要类型及特点扣式测试模具(Coin Cell Mold)结构:类似传统锂电池扣式电池,由上下壳体、垫片、电极片、固态电解质片、弹簧顶针等组成,通过扣合或螺丝固定密封。适用场景:实验室小规模研发,用于测试固态电解质的离子电导率、界面阻抗、充放电性能等。优点:结构简单、成本低、组装方便,适合材料筛选和基础性能研究。示例:常用于硫化物固态电解质的界面稳定性测试,通过施加恒定压力(如弹簧加压)确保电极与电解质的紧密接触。石家庄聚合物固态电池测试模具批发价格高压耐受固态电池测试模具,满足极端条件。

施加均匀且可控的压力: 固态电解质(SE)与电极之间是固-固接触,界面阻抗大。施加压力可以明显改善物理接触,降低界面电阻,提高电池性能(倍率性能、循环寿命)。提供稳定可靠的物理支撑: 固定电池组件(正极、SE、负极),防止位移,确保电接触良好。确保电学连接: 提供低电阻、稳定的路径连接电池的正负极到外部测试设备。适应高温环境: 许多固态电池测试(尤其是硫化物、聚合物基)需要在高温(60°C - 120°C甚至更高)下进行,模具材料必须耐受高温且保持性能稳定。实现密封(可选但重要): 对于某些易与空气/水分反应的固态电解质(如硫化物),或者需要特定气氛(惰性气体)的测试,模具可能需要具备密封功能。对于氧化物等相对稳定的体系,开放式模具更常见。集成传感器(可选): 高级模具可能集成压力传感器、温度传感器等,以实时监控测试条件。
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.快速换样固态电池测试模具,提升测试效率。

气动驱动:压缩气体为动力,适合中低压快速调节结构:由空压机/气瓶、气动阀(比例阀)、气缸、压力传感器组成。气体通常为干燥氮气(避免水分进入电芯,尤其对硫化物电解质),通过气动阀控制进入气缸的气体压力。调节原理:压缩气体进入气缸后,推动活塞带动压力托盘施加压力,压力大小等于气体压力乘以活塞面积(F=P×S)。压力调节通过气动比例阀实现:比例阀根据控制系统信号(如目标压力5MPa)调节气体流量,改变气缸内气体压力,压力传感器实时反馈,直至达到目标值。特点:压力调节范围较小(通常0-15MPa),响应速度快(气体压缩性低,动态调节滞后<0.5秒);结构简单(无油液污染风险),成本低,但压力稳定性较差(气体易受温度影响膨胀/收缩,需搭配稳压阀),适合短时动态压力测试(如充放电过程中压力快速切换)。用于低温性能测试的固态电池模具。吉林学校实验室固态电池测试模具工装
低热膨胀系数固态电池测试模具。石家庄聚合物固态电池测试模具批发价格
材料选择 (至关重要):绝缘性: 主体结构必须绝缘良好,防止短路。高温稳定性: 在目标测试温度下保持尺寸稳定性、机械强度和绝缘性。常用材料包括:工程塑料: PEEK (聚醚醚酮) - 常用,耐高温(>250°C)、高绝缘、耐化学腐蚀、低释气。PBI (聚苯并咪唑) - 耐温更高(>300°C),但更昂贵。PTFE (聚四氟乙烯) - 耐腐蚀性好,但强度、硬度、高温下尺寸稳定性不如PEEK。陶瓷: 氧化铝、氮化铝 - 极高的耐温性、高绝缘、高硬度、高导热(利于温度均匀)。但成本高、加工难、易碎。常用于关键绝缘部件或加热板。金属(导电部分): 不锈钢 (如316L) - 用于施加压力的活塞、弹簧、外壳(需绝缘隔离)。有时也用钛合金。表面可能需要镀金或镍以降低接触电阻和防止氧化。化学惰性: 避免与电池材料发生反应或污染。低释气: 高温下释放气体少,避免影响电池内部环境或真空系统(如果使用)。石家庄聚合物固态电池测试模具批发价格
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。支持...