機械螺桿驅動:通過螺紋傳動實現準確壓力調節結構:由手動/電動螺桿、壓力托盤、導向柱、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,提高調節精度),一端連接手輪(手動調節)或伺服電機(電動調節),另一端連接壓力托盤(直接接觸電芯)。導向柱(2-4根,對稱分布)確保壓力托盤垂直移動,避免傾斜導致壓力不均。調節原理:當螺桿旋轉時,螺紋的螺旋運動轉化為壓力托盤的直線運動(沿導向柱軸向移動),向電芯施加壓力。壓力大小與螺桿旋轉的圈數/位移直接相關(如每旋轉1圈,托盤下降0.5mm,對應壓力增加一定值),通過壓力傳感器(如應變片式、壓電式)實時監測實際壓力,并反饋至控制系統(電動調節時)。若采用電動伺服系統,可通過設定目標壓力值(如3MPa),系統自動驅動螺桿旋轉,直至傳感器檢測到壓力達到目標值后停止,實現“設定即所得”的準確控制。特點:壓力調節范圍中等(通常0-30MPa),精度高(±0.1MPa),穩定性好(無動力源泄漏問題);適合靜態壓力保持(如長期循環測試中維持恒定壓力),但動態調節響應較慢(螺桿機械慣性限制)。高絕緣性固態電池測試模具,確保電氣安全。福州原位固態電池測試模具廠家

氣動驅動:壓縮氣體為動力,適合中低壓快速調節結構:由空壓機/氣瓶、氣動閥(比例閥)、氣缸、壓力傳感器組成。氣體通常為干燥氮氣(避免水分進入電芯,尤其對硫化物電解質),通過氣動閥控制進入氣缸的氣體壓力。調節原理:壓縮氣體進入氣缸后,推動活塞帶動壓力托盤施加壓力,壓力大小等于氣體壓力乘以活塞面積(F=P×S)。壓力調節通過氣動比例閥實現:比例閥根據控制系統信號(如目標壓力5MPa)調節氣體流量,改變氣缸內氣體壓力,壓力傳感器實時反饋,直至達到目標值。特點:壓力調節范圍較小(通常0-15MPa),響應速度快(氣體壓縮性低,動態調節滯后<0.5秒);結構簡單(無油液污染風險),成本低,但壓力穩定性較差(氣體易受溫度影響膨脹/收縮,需搭配穩壓閥),適合短時動態壓力測試(如充放電過程中壓力快速切換)。浙江軟包固態電池測試模具工裝高密封性固態電池測試模具,防止環境干擾。

壓力施加機制:彈簧加載: 結構簡單,成本低,壓力隨電池厚度變化(壓縮彈簧)或相對恒定(碟簧/貝氏墊圈)。壓力范圍有限。螺栓加載: 手動或扭矩扳手控制壓力,壓力可調但不易實時監控,且操作繁瑣。氣動/液壓加載: 壓力精確可控、可實時監控、可編程。常用于研究級和自動化測試系統。需要外部氣源/液壓源和控制系統。集成壓力傳感器: 高級模具直接內置壓力傳感器(如壓電式、應變片式),實現閉環壓力控制。電連接:通常使用低電阻的金屬柱(如不銹鋼、銅合金、鍍金)嵌入絕緣塊中。確保連接點與電池電極(集流體)接觸良好、穩定、低電阻。考慮電流承載能力。
具的選擇首先取決于 “要測什么”,不同測試目標對模具的功能要求差異明顯:測試參數類型電性能測試(如阻抗、循環壽命、倍率性能):需重點關注模具的電極引出可靠性(避免接觸電阻干擾)、壓力穩定性(界面接觸影響離子傳導)和密封性(防止環境對電解質 / 電極的腐蝕)。例:測試硫化物固態電池的循環性能時,模具需嚴格隔絕水分(硫化物易水解),且壓力需穩定(避免循環中界面阻抗波動)。力學性能測試(如界面結合力、電解質抗壓強度):需模具集成力學加載裝置(如壓力傳感器、位移控制模塊),且結構需耐受瞬時高壓(如測試電解質斷裂強度時可能需 0~50MPa 壓力)。環境耐受性測試(如高低溫循環、濕度影響):需模具支持寬溫域(-40~150℃)和抗老化密封(如高溫下需金屬密封而非橡膠,避免密封件失效)。快速夾緊機構固態電池測試模具。

材質選擇:決定模具的耐用性與測試精度絕緣內膽材質PEEK(聚醚醚酮):主流選擇,兼具高硬度、耐高溫(長期使用>250℃)、化學惰性及低釋氣性,光潔度高避免污染電池界面,適合高精度研究。陶瓷:硬度與絕緣性更優,但脆性高、成本昂貴,適用于超高溫(>600℃)或特殊腐蝕環境。建議:常規研究優先選PEEK,極端條件考慮陶瓷。結構支撐材質不銹鋼外架:提供強度支撐,耐腐蝕,確保壓力穩定性。PPS保護件:輔助絕緣,耐熱性好,用于防護關鍵組件。精密對位固態電池測試模具,確保接觸良好。福州原位固態電池測試模具廠家
兼容多種電解質體系的固態電池測試模具。福州原位固態電池測試模具廠家
按測試目標和電池形態,固態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、循環壽命等,需準確控制界面壓力和溫度,例如 “紐扣電池電化學測試模具”(常見于實驗室,結構簡單,適合小型樣品)。力學性能測試模具:評估電極 - 電解質界面結合力、電解質壓縮 / 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”。環境耐受性測試模具:模擬高低溫循環(-40~120℃)、濕度沖擊(0~95% RH)等環境,測試電池性能衰減,例如 “高低溫密封測試艙”。2. 按電池形態分類紐扣型固態電池測試模具:適配 φ10~20mm 的紐扣電池(實驗室常用),結構緊湊,壓力調節方便(通過螺栓旋鈕控制),適合新材料快速篩選。疊層 / 軟包固態電池測試模具:適配多層疊片結構(如 10×10cm2 以上),需設計多組壓力均勻分布的壓頭(避免局部應力集中),常用于中試階段的批量一致性測試。福州原位固態電池測試模具廠家