山东学校实验室固态电池测试模具组装测试

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。带参考电极接口的固态电池测试模具。山东学校实验室固态电池测试模具组装测试

具的选择首先取决于 “要测什么”，不同测试目标对模具的功能要求差异明显：测试参数类型电性能测试（如阻抗、循环寿命、倍率性能）：需重点关注模具的电极引出可靠性（避免接触电阻干扰）、压力稳定性（界面接触影响离子传导）和密封性（防止环境对电解质 / 电极的腐蚀）。例：测试硫化物固态电池的循环性能时，模具需严格隔绝水分（硫化物易水解），且压力需稳定（避免循环中界面阻抗波动）。力学性能测试（如界面结合力、电解质抗压强度）：需模具集成力学加载装置（如压力传感器、位移控制模块），且结构需耐受瞬时高压（如测试电解质断裂强度时可能需 0~50MPa 压力）。环境耐受性测试（如高低温循环、湿度影响）：需模具支持宽温域（-40~150℃）和抗老化密封（如高温下需金属密封而非橡胶，避免密封件失效）。贵阳学校实验室固态电池测试模具厂家模块化固态电池测试模具，便于快速组装与拆卸。

作用及优势提供稳定测试环境：材质坚固，如不锈钢外架能承受一定压力，陶瓷或PEEK内胆有良好的耐高温性能和化学稳定性，可保证测试在不同条件下顺利进行。模拟实际工况：可以精确控制施加在固态电池粉体上的压力，模拟电池在实际使用过程中的受力情况，还能模拟高温、低温、过充过放、针刺、挤压等实际可能遇到的情况。方便观察和操作：可加压且具有可视化功能的模具的凹形开放式结构提供了良好的测试空间和操作便利性，透明的密封窗便于对测试过程进行可视化观察。确保测试准确性：夹具夹紧力精度高，能够确保电池电极与测试夹具之间的紧密接触，降低接触电阻，从而提高测试数据的准确性。

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）。用于实验室级固态电池性能评估的标准模具。

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℃）。用于原位XRD分析的固态电池测试模具。山东学校实验室固态电池测试模具组装测试

防短路设计固态电池测试模具，保障实验安全。山东学校实验室固态电池测试模具组装测试

测试适配方案原位监测集成：预留EIS接口（频率范围10μHz-1MHz）光学观察窗（蓝宝石窗口，支持显微观测）多尺寸兼容：模块化垫片系统，支持Ø18/20/32mm电池循环测试优化：自动对位机构（定位精度±10μm），支持300次/天快速换样。制造要点电极接触面镜面抛光（Ra≤0.1μm）所有部件100级洁净室装配气路/电路隔离设计通过2000次压力循环验证（压力波动<±2%）。此类模具可实现：✅界面阻抗测试误差<5%✅200℃高温下密封性保持✅支持>1000次压力循环寿命实际案例显示可提升测试效率3倍，同时降低因接触不良导致的数据偏差达70%。建议与电化学工作站联动时采用光纤隔离，避免高压干扰。山东学校实验室固态电池测试模具组装测试