前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)多功能集成模具結(jié)合3D打印技術(shù)定制多孔結(jié)構(gòu)模具,集成溫度傳感器、壓力傳感器和微流道(用于電解液浸潤(rùn)半固態(tài)體系),實(shí)現(xiàn)多參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)工業(yè)級(jí)測(cè)試模具可對(duì)接機(jī)器人生產(chǎn)線,自動(dòng)完成電池組裝、充放電測(cè)試及數(shù)據(jù)記錄,適用于固態(tài)電池量產(chǎn)前的可靠性驗(yàn)證。仿生界面設(shè)計(jì)模具模擬生物組織的柔性界面,通過(guò)模具施加梯度壓力,優(yōu)化電極/電解質(zhì)界面的“軟接觸”,降低界面阻抗(如采用波浪形電極結(jié)構(gòu)減少應(yīng)力集中)。原位表征一體化模具與同步輻射光源、透射電鏡(TEM)聯(lián)用,在測(cè)試過(guò)程中實(shí)時(shí)觀察鋰枝晶生長(zhǎng)、界面相演變等動(dòng)態(tài)過(guò)程,為固態(tài)電池界面優(yōu)化提供理論依據(jù)。緊湊型固態(tài)電池測(cè)試模具,節(jié)省實(shí)驗(yàn)空間。鈉離子固態(tài)電池測(cè)試模具組裝測(cè)試

《固態(tài)電池材料評(píng)測(cè)用模具電池裝配方法》:由電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟提出,中汽研新能源汽車(chē)檢驗(yàn)中心(天津)有限公司牽頭研制。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了固態(tài)電池材料評(píng)測(cè)用模具電池裝配方法的術(shù)語(yǔ)和定義、模具電池原理及裝配方法,適用于固態(tài)電池用固體電解質(zhì)、正負(fù)極材料等,尤其是對(duì)空氣及壓力敏感的固體電解質(zhì),如硫化物電解質(zhì)、鹵化物電解質(zhì)等,其他新體系電解質(zhì)可參照?qǐng)?zhí)行。試驗(yàn)方法部分規(guī)定了模具電池測(cè)試原理及裝配流程等內(nèi)容,對(duì)模具電池材質(zhì)選取、柱體粗糙度等進(jìn)行了相關(guān)的規(guī)定。貴陽(yáng)原位固態(tài)電池測(cè)試模具工裝支持多溫度點(diǎn)測(cè)試的固態(tài)電池模具。

壓力施加機(jī)制:彈簧加載: 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,壓力隨電池厚度變化(壓縮彈簧)或相對(duì)恒定(碟簧/貝氏墊圈)。壓力范圍有限。螺栓加載: 手動(dòng)或扭矩扳手控制壓力,壓力可調(diào)但不易實(shí)時(shí)監(jiān)控,且操作繁瑣。氣動(dòng)/液壓加載: 壓力精確可控、可實(shí)時(shí)監(jiān)控、可編程。常用于研究級(jí)和自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)。需要外部氣源/液壓源和控制系統(tǒng)。集成壓力傳感器: 高級(jí)模具直接內(nèi)置壓力傳感器(如壓電式、應(yīng)變片式),實(shí)現(xiàn)閉環(huán)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(diǎn)與電池電極(集流體)接觸良好、穩(wěn)定、低電阻。考慮電流承載能力。
氣動(dòng)驅(qū)動(dòng):壓縮氣體為動(dòng)力,適合中低壓快速調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu):由空壓機(jī)/氣瓶、氣動(dòng)閥(比例閥)、氣缸、壓力傳感器組成。氣體通常為干燥氮?dú)猓ū苊馑诌M(jìn)入電芯,尤其對(duì)硫化物電解質(zhì)),通過(guò)氣動(dòng)閥控制進(jìn)入氣缸的氣體壓力。調(diào)節(jié)原理:壓縮氣體進(jìn)入氣缸后,推動(dòng)活塞帶動(dòng)壓力托盤(pán)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(diào)節(jié)通過(guò)氣動(dòng)比例閥實(shí)現(xiàn):比例閥根據(jù)控制系統(tǒng)信號(hào)(如目標(biāo)壓力5MPa)調(diào)節(jié)氣體流量,改變氣缸內(nèi)氣體壓力,壓力傳感器實(shí)時(shí)反饋,直至達(dá)到目標(biāo)值。特點(diǎn):壓力調(diào)節(jié)范圍較小(通常0-15MPa),響應(yīng)速度快(氣體壓縮性低,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)滯后<0.5秒);結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(無(wú)油液污染風(fēng)險(xiǎn)),成本低,但壓力穩(wěn)定性較差(氣體易受溫度影響膨脹/收縮,需搭配穩(wěn)壓閥),適合短時(shí)動(dòng)態(tài)壓力測(cè)試(如充放電過(guò)程中壓力快速切換)。用于低溫性能測(cè)試的固態(tài)電池模具。

固態(tài)電池測(cè)試模具的主要類(lèi)型及特點(diǎn)扣式測(cè)試模具(Coin Cell Mold)結(jié)構(gòu):類(lèi)似傳統(tǒng)鋰電池扣式電池,由上下殼體、墊片、電極片、固態(tài)電解質(zhì)片、彈簧頂針等組成,通過(guò)扣合或螺絲固定密封。適用場(chǎng)景:實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模研發(fā),用于測(cè)試固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率、界面阻抗、充放電性能等。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、組裝方便,適合材料篩選和基礎(chǔ)性能研究。示例:常用于硫化物固態(tài)電解質(zhì)的界面穩(wěn)定性測(cè)試,通過(guò)施加恒定壓力(如彈簧加壓)確保電極與電解質(zhì)的緊密接觸。用于失效分析的可拆卸固態(tài)電池模具。襄陽(yáng)原位固態(tài)電池測(cè)試模具組裝測(cè)試
輕量化固態(tài)電池測(cè)試模具,便于搬運(yùn)與安裝。鈉離子固態(tài)電池測(cè)試模具組裝測(cè)試
固態(tài)電池的新型電極材料和固態(tài)電解質(zhì)材料探索中,用于評(píng)估不同材料組合的電化學(xué)性能,快速篩選出具有高能量密度和良好循環(huán)性能的材料體系。也可用于評(píng)估固態(tài)電池的制備工藝,如固態(tài)電解質(zhì)的涂覆工藝和電極與電解質(zhì)的復(fù)合工藝等,根據(jù)測(cè)試結(jié)果優(yōu)化工藝參數(shù)。當(dāng)引入新的生產(chǎn)設(shè)備或者對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行重大調(diào)整時(shí),可用于驗(yàn)證新工藝或新設(shè)備下生產(chǎn)的電池性能是否符合要求,只有當(dāng)測(cè)試結(jié)果與原有合格產(chǎn)品的性能指標(biāo)相近或者更優(yōu)時(shí),才能正式投入使用新設(shè)備或新工藝。 鈉離子固態(tài)電池測(cè)試模具組裝測(cè)試