河北原位固态电池测试模具

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）。标准化接口固态电池测试模具，便于集成。河北原位固态电池测试模具

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。东莞聚合物固态电池测试模具工装高密封性固态电池测试模具，防止环境干扰。

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℃）。

类型：“三明治”结构： 常见。由上下绝缘块（通常含导电柱或嵌入金属集流体）、中间放置电池的腔体、以及施加压力的活塞/压板组成。硬币型模具： 类似于传统液态电池的CR2032模具，但设计用于承受高压力，材料更耐高温（如全PEEK或陶瓷组件）。通常压力施加通过模具本身的结构或外部夹具实现。多电池堆叠模具： 用于测试多个单电池或小型电池组，可施加整体压力或单独压力。软包/方形电池夹具： 针对软包或方形固态电池设计的夹具，提供大面积均匀压力。支持充放电与EIS联用的测试模具。

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）。低接触电阻固态电池测试模具，提升测试精度。合肥硫化物固态电池测试模具工装

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按加压方式分类手动加压模具 ：原理 ：通过手动操作，如旋紧螺丝等方式对电池施加压力。特点 ：结构简单，操作方便，成本较低，但加压精度相对较差，压力稳定性一般。适用于一些对压力精度要求不高、测试条件较为宽松的实验场景。电动加压模具 ：原理 ：利用电机驱动丝杆等传动机构，精确控制压力的施加和调节。特点 ：加压精度高，可实现恒压控制，且压力可调范围较大，能够满足不同实验对压力的精确要求，但设备成本较高，操作相对复杂。如创能新能源的 CN-BPT-001 电动加压模具。河北原位固态电池测试模具