《固态电池材料评测用模具电池装配方法》:由电动汽车产业技术创新战略联盟提出,中汽研新能源汽车检验中心(天津)有限公司牵头研制。该标准规定了固态电池材料评测用模具电池装配方法的术语和定义、模具电池原理及装配方法,适用于固态电池用固体电解质、正负极材料等,尤其是对空气及压力敏感的固体电解质,如硫化物电解质、卤化物电解质等,其他新体系电解质可参照执行。试验方法部分规定了模具电池测试原理及装配流程等内容,对模具电池材质选取、柱体粗糙度等进行了相关的规定。全封闭式固态电池测试模具,保障实验一致性。学校实验室固态电池测试模具工装

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。学校实验室固态电池测试模具工装适配手套箱环境的固态电池测试模具。

特殊功能需求:扩展测试场景高温/气氛控制若测试硫化物电解质(对水氧敏感),需模具支持手套箱内操作+密封设计(O型圈用全氟醚橡胶)。高温循环测试(>80℃)需集成加热元件(如陶瓷加热板)。原位监测功能可视化窗口:观察界面变化(如枝晶生长)。多传感器接口:支持膨胀率、温度同步采集(如天津恒创立达套件)。安全性设计导线自动收卷装置:避免杂乱(如中蛟新能源模具)。过充/针刺测试模块:满足安全认证需求。应用场景导向选型基础研究(材料/界面优化):高精度压力控制(液压+传感器)+多通道测试仪+小尺寸PEEK模具(φ10mm)。安全认证测试(挤压/热失控):大压力范围(30T)+密封耐高温模具+膨胀率监测。量产质量控制:半自动模组(如上海医诺凯纽扣模具)+快速拆卸设计,提升效率。
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。适用于高能量密度电池的测试模具。

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.用于界面稳定性研究的测试模具。学校实验室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。学校实验室固态电池测试模具工装
根据测试需求,聚焦以下关键性能,确保模具能稳定输出可靠数据:材料兼容性模具材料需与电池组件(电极、电解质、电解液<若有>)化学惰性,避免反应污染样品或改变测试环境:与锂金属接触:优先钛合金、铂(Pt)、金(Au)镀层(防锂腐蚀),避免铜、铁等易与锂反应的金属。与硫化物电解质接触:避免316L不锈钢(硫化物可能与其反应生成硫化物杂质),可选钛合金或陶瓷内衬。高温测试(>100℃):避免塑料/橡胶部件(易老化),优先全金属结构(不锈钢+陶瓷绝缘)。学校实验室固态电池测试模具工装