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单颗粒力学性能测试系统
对电池材料颗粒测试压溃强度，可用于评估材料的耐压性，指导辊压工艺，且力学强度高的材料，后续的循环稳定性也会较好。 测试对象：锂电池正负极材料 测试颗粒尺寸：单颗粒粒径大小：5~50μm
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单颗粒电化学性能测试系统
高质量工况下动态光学成像，以接近光学衍射极限的分辨率纵览真实电池体系内部动态反应过程；超长时间连续稳定拍摄，确保在数以天计的充放电测试过程中测试数据前后定量可比；多种电化学性能测试兼容，反应活性、动力学常数、相变电位、倍率性能、空间异质性分布……多维指标，一机全测。
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声学共振混合仪
采用低频声共振混合技术，通过精密控制产生特定频率（通常在55-65Hz区间）的高强度声波振动。这种振动使混合容器内的锂电材料（无论是电极浆料、固态电解质粉末还是高粘度复合体系）作为一个整体发生剧烈的非线性“沸腾”运动，实现宏观对流与微观声流的完美耦合。60Hz配合可高达100g的加速度强度（相当于火箭推进力的5倍），既能激发物料内部的微观涡流（微声流），又避免高频导致的空化损伤。
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粉末电阻率&压实密度仪
结合高精度压力控制、厚度和电阻测试系统，四探针和两探针法自由选择，精准测试粉末的电阻率和压实密度，可用于材料研发以及粉末物料批次稳定性监控。 应用：锂（钠）电正负极粉末（LCO/NCM/LFP/Graphite等）、导电剂、固态电解质粉末、其他微米级粉末材料等。
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粉末压实密度仪
粉末压实密度的测定一方面可作为有效指标监控粉末材料批次间差异，另一方面可作为研发材料评估及工艺优化的有效手段。应用：锂（钠）电正负极粉末（LCO/NCM/LFP/Graphite等）、导电剂、固态电解质粉末、其他微米级粉末材料等。
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浆料电阻仪
采用上中下三对电极测试浆料不同垂直高度的电阻率，评估不同配方浆料的导电性和随静置时间的沉降性能，助力研发进行浆料配方开发和搅拌工艺稳定性监控。 应用：锂（钠）电正负极浆料和导电剂浆料的材料评估、配方评估、沉降性能评估。
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多维度固态电解质测试系统
可用于材料粉末层级的综合测试。系统含有氛围保护系统、加压系统、压力测量系统、厚度测量系统、压力锁紧系统、电化学测试系统与一体化软件，可以实现在氛围保护下原位测试固态电解质或电池在不同受压过程中的压实密度与电化学性能变化。
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固态电池高通量力电耦合测试系统
包含温控系统、电化学性能测试与压力测试系统，可实现RT~80℃条件下的模具电池与软包电池的加压测试，载物托架层采用抽拉式设计，操作方便，可帮助客户实现不同温度下、压力与电化学测试的一体化便捷测试。
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极片电阻仪
结合高精度压力控制、厚度和电阻测试系统，采用双平面可控压圆盘电极电阻法测试极片的整体穿透内阻，包含涂层电阻、涂层与集流体接触电阻以及集流体电阻的总和，可用于极片配方开发和工艺稳定性监控。 应用：材料评估、工艺评估、电芯失效分析
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极片柔韧性测试系统
循环测试：可实现单次加压或多次往返测试； 双向测试：测试机构可90℃翻转,支持水平施压以及垂直施压两种测试场景； 离位工装：搭配裁片机和工装,保持极片制样一致性,防止因人员操作导致数据异常； 点检功能：配置第三方计量的标准厚度块&砝码,可定期对设备进行点检。
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极片迂曲度测试仪&隔膜离子电导率测试仪
创造性解决方案： 1. 通过测试极片对称电池的 EIS 来计算极片的迂曲度； 2. 装配简单，自动化测试与分析，简化操作步骤，提高测试效率； 3. 四通道同步测试。
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极片重量法浸润检测设备
制程工艺评估：评估涂布速度、冷压速度等工艺参数变化后对极片浸润能力的影响； 材料浸润性能评估：评估粉料、binder等材料更换后对极片浸润性能的影响； 电解液浸润性能：评估电解液配方改变后对极片浸润性能的影响。
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裸电芯浸润重量测试仪
面向锂电池卷芯电解液浸润性能评价而开发，本设备显著提升了测试过程的一致性与重复性。 1、自动举升平台与实时称重联动减少了人为操作差异对测试结果的影响； 2、恒定液位设计有效抑制了浮力变化带来的系统误差，使所获得的质量/时间曲线更真实地反映卷芯自身的浸润行为。
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原位产气体积监控仪
多层级产气测试：材料产气 → 单层叠片电池产气 → 小软包电池产气 → 铝壳电池产气（方形或圆柱）；多个温度点调节：常温测试 → 高低温测试（RT~85℃水浴控温）；多角度产气分析：产气体积 → 产气气压 → 产气成分分析
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EOL电芯瞬时气压测试系统
可用于测试拆解 EOL 电芯瞬时气压测试以及异常电池气压测试，反馈电池的瞬时最大气压值。采样频率 :50ms；传感器精度可达 0.3%F.S；含测试、显示、保存数据功能一体；无需插电使用，可对该仪器进行充电。
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电化学性能分析仪
支持电化学阻抗谱EIS，多扫速循环伏安法（CV），线性扫描伏安法（LSV），GITT/PITT/CA/CP测试。支持寿命预测基准数据，精准库伦效率，电池自放电，材料微小副反应测试。电压&电流精度高达0.01%；高达纳安级别的电流控制。
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固态压力不瞎调，一文读懂三级压力调控逻辑
2026-06-30
1、前言
全固态电池的研究中，一直以来压力都被认定是关键因子，行业普遍认为增大压力可以改善固态界面问题，但实际应用中过大压力提升界面的同时又会带来材料本身结构变化、实际运行工况无法使用等一系列问题；看似小小的一个压力指标反而成了当前固态行业想要高度攻克的难题。
好巧不巧近期在固态知识充电检索过程中学习到了Yan等人发表的《Unraveling stepwise pressure effects on interfacial structure and electrochemical dynamics in sulfide-based all-solid-state Lithium batteries》一文，文中将固态电池装配压力拆分为电解质预压、电极-电解质终压两级，结合电化学表征与多物理场模拟揭示界面演化规律得到最优工艺，为固态电池标准化制备提供完整方案。
看文章过程中在想，应该要把元能的SEMS3200系列多维度固态电解质测试系统介绍给作者老师，或许有了这台设备这篇文章关于压力量化指标的测定会更加细化丰富，这套系统是专用聚焦于硫化物固态电解质及模具电池组装工艺过程中的应用，可有效解决硫化物固态电解质研究过程中环境条件控制、压力压制调控、离子电导率测定评估、模具电池制作完成自动锁螺丝等全方位需求；尤其是对应此篇文章中的力学指标的研究，该系统是一体化伺服控压系统及高精度测厚系统，可大幅度提升压力不稳定引入的影响，且有一体化集成的BioLgic(SP-200)电化学工作站硬件及软件联动，测试数据一键输出。
好了，言归正传。以上的思考只是插曲，这里的目的还是要带大家看一下这篇文章的主要内容，接下来就让我们一起来看下文章的具体内容吧！
图1. (a)全固态电池制作过程中的分步骤压力示意图；（文章中）
(b)元能SEMS3200系列固态电解质测试系统示意图（非文章中）
2、文章实验方法概述
原料与电极：合成LPSCl、LGPS固态电解质；溶胶-凝胶法制备LNO包覆LCO正极，正极与电解质按7:3混合。负极采用Li-In合金。
表征与模拟：采用FE-SEM、原位SEM-Raman观测界面形貌与应力；电化学工作站测试离子电导率、EIS阻抗并结合DRT弛豫时间解析电化学过程。分别采用有限元FEM、物质点MPM开展多物理场模拟：FEM解析应力分布，MPM适配界面大变形，还原不同压力下界面粗糙度、应力集中与致密化行为。
电池装配：电解质先预压2 min，复合正极后终压3 min；全电池单侧铺正极、另一侧装配Li-In负极，施加梯度持压完成循环测试。压力梯度：预压250–625MPa，终压250–750MPa，运行持压0–250MPa。
3、文章重点结果与讨论
3.1 终压筛选
低压250MPa下电解质孔隙裂纹多，离子电导仅1.02 mS*cm⁻¹；压力升高颗粒接触改善，625MPa时电导达1.54 mS*cm⁻¹，片体完整；750MPa易碎裂，故确定最优终压625MPa。
图2. (a) 不同终压下 LPSCl 电解质层离子电导率；
不同压力下电解质表面形貌：(b1-b2) 250MPa；(c1-c2) 375MPa；(d1-d2) 500MPa；(e1-e2) 625MPa；(f1-f2) 750MPa
3.2 多物理场模拟
多物理场模拟结果表明，250MPa低预压电解质表面凹凸不均，终压复合后界面大量空隙，局部应力集中破碎；625MPa高预压电解质表面过度平整，界面应力骤升，层间粘附力不足，正极易剥离；375MPa中等预压表面保留适度粗糙度，形成连续带状应力区，压制后构建无裂纹机械互锁界面，界面应力稳定可控。
图3. (a) FEM 模型中不同预压压力下电解质层应力分布演化云图；
(b) MPM 模型不同预压压力下固态电解质层表面截面形貌
（灰色：刚性基底与压头；黄色：硫化物固态电解质；橙色：刚性模具）
图4. (a)多物理场模拟模型示意图;(b)不同预压压力下界面应力演化曲线;
(c) MPM 模型不同预压压力下界面截面形貌
3.3 预压对界面的影响
以复合正极/固态电解质层/复合正极组装对称电池测试EIS-DRT结果显示，250MPa、625MPa预压电池界面阻抗显著偏高；375MPa、500MPa预压界面阻抗更低。原位SEM-Raman验证机理表明低压预压电解质表面起伏大，压制应力分布不均，界面产生微裂纹，拉曼特征峰偏移证明界面应力微弱；高压预压电解质表面过于光滑，层间咬合失效，界面出现平直裂缝；375MPa预压样品界面紧密，拉曼峰无明显偏移，离子传输通道通畅，进一步确定375MPa为最优预压。
图5. (a)不同电池奈奎斯特阻抗图；(b)对应弛豫时间分布 DRT 谱；(c)各组对称电池分阻抗数值对比
3.4 运行持压优化与工艺普适性
构筑优质正极—电解质界面后，匹配适宜的装配持压是保障全固态电池稳定循环的关键。设置梯度装配持压（0、125、250MPa）组装全电池，在首次充放电全过程同步采集EIS 并开展DRT解析，拆分不同阻抗过程贡献，0MPa无外压，循环中界面持续产生间隙，50周容量仅剩余80%；250MPa高压持压，晶格蠕变受阻，锂离子扩散受限，初始容量偏低；125MPa持压，界面接触稳定，充放电阻抗维持低位，首周容量120 mAh*g⁻¹，50周容量保持率97%。另外明确正极添加2wt% VGCF导电剂可显著提升0.5 C高倍率性能。LPSCl、LGPS电解质模量相近，采用同一套工艺平行制备电池，三项性能指标一致性均高于97%，工艺通用性强。最优参数：预压375MPa、终压625MPa、运行持压125MPa，正极面载量6.24 mg*cm⁻²。
图6. 不同装配持压下充放电全过程 EIS-DRT 分析：(a)0MPa；(b)125MPa；(c) 250MPa；
不同持压电池性能统计：(d)初始容量；(e) 初始库仑效率；(f)50 次循环容量保持率
4、总结
该篇文章创新拆分硫化物固态电池两步制备压力，阐明预压调控界面结构、终压实现整体致密化的分工机制。375MPa预压构筑机械互锁界面，625MPa终压平衡致密化与膜片完整性，搭配125MPa运行持压实现高可逆、长循环稳定性能。该工艺适配多种硫化物电解质，电池重复性优异。后续可建立电解质力学性能与压制参数的定量模型，拓展体系适配范围。本研究厘清分步压力的界面调控机理，为硫化物固态电池标准化制备与性能评测提供可靠理论与工艺支撑。
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