电池测试模具和纽扣电池壳作为对称 Li|PEO/LSTZ|Li 电池和全固态电池的关键结构界面。它们提供密封环境，以保护敏感组件免受大气污染物的影响，同时施加连续、均匀的机械压力，以确保固态电解质与电极之间紧密接触。
核心要点：在固态系统中，物理接触决定电化学性能。测试模具不是被动的容器；它们是主动的机械组件，可施加必要的压力以最大限度地降低界面阻抗并补偿循环过程中的体积变化。
连接固-固界面
最大限度地降低界面阻抗
与液体电解质不同，固体组件（如 PEO/LSTZ）不会流动以润湿电极表面。 测试模具必须施加外力将固体电解质压在锂金属阳极和阴极上。 这种压力会闭合微观间隙，显著降低结点的电阻（阻抗），并实现有效的离子传输。
确保数据准确性
可靠的电化学数据取决于组件的均匀性。 模具和外壳在整个电池堆叠上施加连续且均匀的机械压力。 这种一致性确保测试结果反映材料的真实性能，而不是由于物理接触不良或组装错误造成的伪影。
环境隔离和体积管理
保护活性材料
锂金属和许多固体电解质对大气湿度和氧气高度敏感。 标准化的纽扣电池壳和模具提供密封环境，这对于材料稳定性至关重要。 这种隔离可防止在测试开始前导致电池失效的即时降解和副反应。
补偿体积变化
在充电和放电循环过程中，锂金属会发生沉积和剥离，导致阳极体积发生波动。 如果没有持续的压力，这些波动会导致界面处发生物理分离（空隙形成）。 专用模具保持恒定的外部堆叠压力（通常为 1.5 MPa 至 10 MPa 以上），以补偿这种移动并保持连接性。
理解材料选择和局限性
PEEK 模具的作用
对于严格的测试，模具本身的材料至关重要。 PEEK（聚醚醚酮）模具因其优异的电气绝缘性和化学稳定性而经常被使用。 它们可防止模具与电池活性组件之间发生副反应，确保测得的阻抗仅来自电池本身。
处理高压缩力
一些组装过程需要极大的压力来压实固体电解质粉末。 PEEK 模具设计用于承受高压缩力，范围从200 至 450 MPa。 标准纽扣电池壳无法承受这些载荷；在高压组装中使用它们存在结构失效和安全隐患的风险。
根据您的目标做出正确的选择
选择正确的硬件取决于您的研究的特定阶段或电解质的机械要求。
- 如果您的主要重点是常规筛选和 EIS 测试：使用标准纽扣电池壳，因为它们提供足够的密封性和适度的堆叠压力以实现稳定的界面。
- 如果您的主要重点是长期循环以及剥离/电镀效率：选择能够进行动态体积补偿的专用加压模具，以防止界面分离。
- 如果您的主要重点是高压粉末压实：使用PEEK 测试模具，以确保在极端压缩载荷（高达 450 MPa）下的电气绝缘性和结构完整性。
最终，测试模具是固-固界面的实现者，将松散的组件转化为一个内聚、功能性的电化学系统。
总结表：
| 特征 | 纽扣电池壳 | PEEK 测试模具 |
|---|---|---|
| 主要功能 | 常规筛选和 EIS 测试 | 高压压实和长期循环 |
| 压力范围 | 适度的堆叠压力 | 高压缩（200 - 450 MPa） |
| 材料优势 | 标准化密封 | 电气绝缘和化学稳定性 |
| 界面目标 | 环境隔离 | 最大限度地降低阻抗和动态体积补偿 |
| 应用 | 对称电池组装 | 全固态粉末压实 |
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