電池材料是決定儲(chǔ)能器件性能（能量密度,、功率密度,、循環(huán)壽命、安全性）的核心要素,。隨著電動(dòng)汽車、可再生能源儲(chǔ)能等領(lǐng)域的快速發(fā)展,，電池材料研究不斷突破傳統(tǒng)限制,，向高能量密度、高安全性,、低成本方向邁進(jìn),。高溫管式電池測(cè)試夾具是評(píng)估電池在溫度環(huán)境下（如60°C至150°C）性能的關(guān)鍵工具，尤其在鋰離子電池,、固態(tài)電池及新型儲(chǔ)能材料的研發(fā)關(guān)鍵,。

1.電池材料研究背景與意義

隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，電池作為核心儲(chǔ)能單元,，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子,、電動(dòng)汽車（EV）、儲(chǔ)能電站等領(lǐng)域,。然而,，現(xiàn)有電池技術(shù)仍面臨能量密度不足、成本高昂,、安全性差等問(wèn)題,。電池材料的創(chuàng)新是突破這些瓶頸的關(guān)鍵，其研究涵蓋從基礎(chǔ)理論到工程應(yīng)用的多個(gè)層面,，旨在實(shí)現(xiàn)更高性能,、更低成本和更安全的儲(chǔ)能解決方案。

2.電池性能研究

（1）高溫循環(huán)性能評(píng)估

在高溫環(huán)境下（如60 - 150°C）,，對(duì)鋰離子電池,、固態(tài)電池等進(jìn)行充放電循環(huán)測(cè)試。例如,，研究鋰離子電池在高倍率充放電時(shí),，高溫對(duì)電池容量保持率、庫(kù)侖效率的影響,。通過(guò)高溫管式電池測(cè)試夾具,，可以精確控制溫度條件，準(zhǔn)確獲取電池在不同循環(huán)次數(shù)下的性能數(shù)據(jù),，為電池的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù),。

（2）電池材料穩(wěn)定性研究

對(duì)于電池的正極材料（如三元材料NCM,、磷酸鐵鋰等）、負(fù)極材料（如石墨,、硅基材料等）以及電解質(zhì)材料,，高溫會(huì)加速其化學(xué)反應(yīng)和結(jié)構(gòu)變化。該夾具能夠在高溫條件下模擬電池實(shí)際工作環(huán)境,，研究材料的熱穩(wěn)定性,、界面穩(wěn)定性等。比如,，觀察高溫下正極材料與電解質(zhì)之間的副反應(yīng)情況,，從而為開(kāi)發(fā)更穩(wěn)定的電池材料提供實(shí)驗(yàn)支撐。

3.電池安全測(cè)試

（1）熱失控研究

當(dāng)電池在高溫環(huán)境下發(fā)生熱失控時(shí),，其內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)會(huì)急劇加速,，釋放大量熱量和氣體。高溫管式電池測(cè)試夾具可以配合其他測(cè)試設(shè)備（如氣體分析儀,、壓力傳感器等）,，研究電池?zé)崾Э氐钠鹗紲囟取l(fā)展過(guò)程以及釋放的氣體成分和壓力變化等,。這有助于深入了解電池?zé)崾Э氐臋C(jī)理,，為提高電池的安全性提供保障。

（2）過(guò)充過(guò)放安全測(cè)試

在高溫條件下進(jìn)行電池的過(guò)充和過(guò)放測(cè)試,，模擬電池在異常使用情況下的性能表現(xiàn),。通過(guò)高溫管式電池測(cè)試夾具，可以嚴(yán)格控制溫度,、電壓和電流等參數(shù),，觀察電池在過(guò)充過(guò)放過(guò)程中的溫度變化、電壓波動(dòng)以及是否發(fā)生鼓包,、漏液、起火或爆炸等危險(xiǎn)情況,，從而評(píng)估電池在高溫異常工況下的安全性,。

4.電池工藝優(yōu)化

（1）電極制備工藝優(yōu)化

在電池電極的制備過(guò)程中，如涂布,、干燥,、輥壓等工序，高溫環(huán)境可能會(huì)影響電極的結(jié)構(gòu)和性能,。利用高溫管式電池測(cè)試夾具,，可以在不同的高溫條件下對(duì)制備好的電極進(jìn)行性能測(cè)試，從而優(yōu)化電極制備工藝的參數(shù),，提高電極的質(zhì)量和電池的整體性能,。

（2）電池封裝工藝驗(yàn)證

電池的封裝工藝對(duì)于電池的密封性,、散熱性等性能有著重要影響。高溫管式電池測(cè)試夾具可以用于驗(yàn)證電池封裝在不同高溫環(huán)境下的密封性和可靠性,，檢測(cè)是否存在電解液泄漏等問(wèn)題,，進(jìn)而優(yōu)化電池的封裝工藝。

5. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

6 .技術(shù)挑戰(zhàn)與解決方案

7.總結(jié)

        電池材料研究正處于從傳統(tǒng)鋰離子體系向高性能,、低成本,、全固態(tài)電池轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段。通過(guò)多尺度表征,、計(jì)算模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的深度融合,，有望突破現(xiàn)有技術(shù)瓶頸，推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)的革新,。未來(lái),，需加強(qiáng)跨學(xué)科協(xié)作，加速新材料從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)化進(jìn)程,，為清潔能源革命提供堅(jiān)實(shí)支撐,。高溫管式電池測(cè)試夾具廣泛應(yīng)用于電池材料研究、電化學(xué)性能測(cè)試,、安全性評(píng)估及新型電池開(kāi)發(fā),，是推動(dòng)高能量密度、高安全性電池技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)設(shè)備,。未來(lái),，隨著固態(tài)電池、鈉離子電池等新型儲(chǔ)能體系的興起,，高溫測(cè)試夾具的需求將進(jìn)一步增長(zhǎng),。

產(chǎn)品展示

       SSC-SOFCSOEC12系列高溫管式電池測(cè)試夾具，適用與固體氧化物電池測(cè)試SOFC和電熱催化系統(tǒng)評(píng)價(jià)SOEC,；是將直徑12mm的電池固定到剛玉管或者石英管中,，并配合接頭實(shí)現(xiàn)SOFC.SOEC的評(píng)價(jià)分析。電解質(zhì)支撐結(jié)構(gòu)的三合一復(fù)合SOFC/SOEC電池制作好以后,，在三合一復(fù)合膜的兩側(cè)各涂上一層薄的鉑漿,，再壓上鉑網(wǎng)，然后在850℃下燒結(jié)0.5h后作為電流收集器（集流體）,。鉑網(wǎng)的面積與電極膜的面積相同,，規(guī)格為200目,。用玻璃密封劑將電池的陽(yáng)極側(cè)面（向下）密封在石英管的一端，陰極室為大石英管,。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：

（1）陽(yáng)極面向下時(shí),，在陽(yáng)極室通入的氫氣和甲烷等燃料由于密度比空氣小會(huì)自動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)極表面，發(fā)生化學(xué)反應(yīng),。陰極的空氣（氧氣）由于密度與空氣相近,，在小的壓力作用下就會(huì)自發(fā)地向下運(yùn)動(dòng)到陰極發(fā)生反應(yīng)。反之,，若將陽(yáng)極和陰極室倒置,，則必須增加陽(yáng)極和陰極氣體的壓強(qiáng)才能促使上述效果出現(xiàn)。

（2）電池的陽(yáng)極面用高溫密封陶瓷膠固定在石英管的一端,，石英管起到陽(yáng)極室的作用,。用同樣的方式得到陰極室，由于受到陰極室石英管的重力,，以及電池兩端的密封應(yīng)力,，電池很容易受到損壞。在電池夾具中,，電池不受來(lái)自陰極的壓力,；由于電池的陰極面處于“自由”狀態(tài)，電池只受到陽(yáng)極密封材料的應(yīng)力,。因此,，電池受到損壞的可能性大大降低。

（3）將陰高溫內(nèi)密封轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏赝饷芊?，用普通膠水或橡皮泥就能很好地完成密封,。整個(gè)電池測(cè)試夾具，以鉑絲為導(dǎo)線,，外路連接電子負(fù)載和電化學(xué)工作站,。