CN113804926A - 一种电池夹具装置、制备测试方法及用途 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电池夹具装置、制备测试方法及用途，所述电池夹具装置包括加压模块、成型模块和保护模块，所述成型模块包括上电极压模、下电极压模和绝缘套，绝缘套中的电池仓由上至下依次分为第一电极腔、电解质腔和第二电极腔，电解质腔的内壁环绕设置有环形参比电极；所述保护模块包括用于替换所述上电极压模和下电极压模的上电极和下电极，并且带有密封结构。本发明保证测试过程的密封性，可实现对电池仓内的电池实现氛围保护，具有测试方便、占地面积小和成本低等特点。
Description
技术领域
本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种电池夹具装置、制备测试方法及用途。
背景技术
全固态电池的核心材料固体电解质对空气中的水分敏感，易与空气中的水分发生化学反应。现有全固态原理电池的制备与评测，大多是在特定的氩气、氮气等低湿低氧手套箱或者低湿的干燥房内将电池加工成型，并且做好密封后方可拿到常规空气氛围中进行测试。
全固态电池的原理电池数据是材料和电池开发的基础，是全固态电池开发的重点基础性工作。原理电池开发中使用的工装夹具是原理电池制备的基础工具，是全固态电池开发中基础的基础。三电极原理电池可实现正、负极与全电池三极的数据在同一电池中同时测量，可快速确定正负极问题所在，是电池开发的利器。
现有三电极原理电池制备和评测使用的典型夹具，可以同时满足三电极原理电池评测所需的电池压制成型，电池加压测试和电池氛围保护三个需求。在特定环境中用此套夹具制备三电极原理电池，加压密封后即可拿到常规的空气氛围中进行测试。但是存在加压测试过程中施加压力不准确，整套夹具笨重，保持气氛操作不便，参比电极易损坏等问题。
CN211263528U公开了一种三电极扣式电池夹具，由电池座、正极弹片、负极弹片和参比电极弹片组成，电池座上设有放入电池的电池槽，电池座上设有供正极弹片、供负极弹片和供参比电极弹片插入的插入部位，正极弹片、负极弹片和参比电极弹片将电池的三个电极引出到电池槽的底部。该实用新型的有益效果是三电极扣式电池夹具将电池电极引入到电池座底部以方便后续工作中电池电极焊接，电池夹具适用于三电极扣式电池可以方便取放电池，且使电池在其中夹持的更紧固，防止在测试中，出现振动等而使电池错位，导致电路断开或短路的问题。
CN208173730U公开了一种电池充放电夹具，属于固态、全固态电池测试领域，解决了现有充放电夹具对测试材料施加压力不精准影响测试结果的技术问题，其技术方案要点是，包括夹具下盖和夹具上盖，夹具上盖设置有上下贯通的通孔，夹具上盖的通孔内滑动安装有上电极，夹具下盖上设置有与上电极相对的下电极，通孔远离夹具下盖的一端穿设有与夹具上盖的内壁螺纹配合的预紧加力杆，预紧加力杆与上电极的中心线位于同一直线上，通过旋转预紧加力杆施加压力至上电极，该实用新型公开的一种电池充放电夹具，可以精确控制施加在测试材料上的压力，且夹具密闭性好，可保证材料的测试氛围，用该夹具可以确保对环境氛围敏感的测试材料也能在空气环境下正常测试。
目前传统的夹具虽能满足全固态原理电池的测试要求，但也存在一些缺陷和不足。主要体现在：(1)加压测试时对电池施加的压力不准确，样品个体差异较大；(2)整套夹具较笨重，占用较大的空间，且整套夹具都要放到特定环境氛围内组装完毕才能到常规环境氛围做测试，整个过程都需要占用较大的夹具放置空间。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电池夹具装置、制备测试方法及用途，通过设置电池仓的结构为第一电极腔、电解质腔和第二电极腔，并且在电解质腔的内壁环绕设置有环形参比电极，参比电极与电解质层充分接触的同时与正负极电极绝缘，并在上电极和下电极设置密封结构，保证测试过程的密封性，可实现对电池仓内的电池实现氛围保护，具有测试方便、占地面积小和成本低等特点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种电池夹具装置，所述电池夹具装置包括加压模块、成型模块和保护模块。
所述成型模块包括上电极压模、下电极压模和绝缘套，所述上电极压模和下电极压模相对设置并插设于所述绝缘套内，所述上电极压模和下电极压模之间形成电池仓，所述电池仓由上至下依次分为第一电极腔、电解质腔和第二电极腔，所述电解质腔的内壁环绕设置有环形参比电极，在所述电池仓内填入成型材料，在上电极压模和下电极压模相互压合的作用下，压制得到电池。
所述保护模块包括上电极和下电极，所述上电极和下电极分别用于替换所述上电极压模和下电极压模，所述上电极和下电极的外周均设置有密封结构，所述上电极和下电极通过密封结构与绝缘套形成密封。
本发明通过电池仓分为第一电极腔、电解质腔和第二电极腔，在电介质腔被设置环形参比电极结构，保证参比电极可重复使用而不影响测试结果。进一步地，通过外周设置有密封结构的上电极和下电极，保证测试过程中电池仓的密封性，缩减从电池制备到测试的整个过程中夹具对特定环境氛围空间(如手套箱)的占用。
具体而言，本发明提供的夹具在结构上的优势体现在：
(1)采用环形参比电极，即使发生局部氧化变性，也不影响环形参比电极与电解质的接触，保证测试结果真实可信，此外，环形参比电极与电解质层的接触面积大大增加，保证了参比电极与电解质层的接触。
(2)通过在特定氛围环境下将上电极压模和下电极压模更换成设置有密封结构的上电极和下电极，即可实现对电池仓内的电池实现氛围保护，此设计既可以保证电池仓内的环境氛围，又不需要将加压模块放到特定氛围环境下加压，大大减小了夹具整体对特定氛围环境的空间占用。同时，加压不需要在特定环境氛围下进行，改善了加压操作环境。
需要说明的是，环形参比电极通过环形参比电极引线穿过绝缘套引出，并与环形参比电极接线柱连接。
作为本发明的一个优选技术方案，所述第一电极腔和第二电极腔的直径不同，所述电解质腔的直径与第一电极腔的直径或第二电极腔的直径相同。
本发明通过第一电极腔和第二电极腔的直径不同，电解质腔的直径与第一电极腔的直径或第二电极腔的直径相同，环形参比电极环绕设置于电解质仓的内壁，即环形参比电极的内径与第一电极腔的直径或第二电极腔的直径相同，在电池制备时，只要保证电解质层的厚度大于环形参比电极的厚度，即可保证参比电极与正负极绝缘，降低电池制备难度。
作为本发明的一个优选技术方案，所述第二电极腔的直径大于第一电极腔的直径。
优选地，所述电解质腔的直径与第二电极腔的直径相同。
作为本发明的一个优选技术方案，所述环形参比电极居中设置于所述电解质腔的内壁。
作为本发明的一个优选技术方案，所述的加压模块包括顶板、底板、压板和预紧螺栓，所述的顶板和底板之间通过周向设置的至少两根立柱固定支撑，所述的压板位于顶板下方并与所述的立柱滑动连接，所述预紧螺栓贯穿顶板后抵住所述的压板，通过旋转预紧螺栓使得压板沿立柱下移，对电池加压。
本发明通过设置单个预紧螺栓的结构，对电池进行压制，可以实现用数显扭力扳手精确控制施压力矩，大大改进加压精度，而且解决电池测试时施压压力个体差异大的同时，减小夹具的整体体积。
优选地，所述底板表面依次层叠设置有下电极绝缘垫和下电极接线片，所述压板底面依次层叠设置有上电极绝缘垫和上电极接线片。
作为本发明的一个优选技术方案，所述绝缘套内位于电池仓的位置设置有环绕设置的凸起结构，所述凸起结构与上电极和下电极密封所述电池仓。
优选地，所述绝缘套分为正极侧绝缘套和负极侧绝缘套，所述正极侧绝缘套位于第一电极腔一侧，所述负极侧绝缘套位于第二电极腔一侧，所述正极侧绝缘套和负极侧绝缘套对接形成所述的绝缘套。
优选地，所述的上电极压模和下电极压模均为T形结构。
作为本发明的一个优选技术方案，所述的密封结构包括分别环绕开设于所述上电极和下电极外周的凹槽，所述凹槽内设置有密封件，所述上电极和下电极分别通过密封件紧贴绝缘套的内壁，密封所述电池仓。
第二方面，本发明提供了一种电池的制备测试方法，所述制备测试方法包括制备步骤和测试步骤，所述制备测试方法采用第一方面所述的电池夹具装置对电池的制备测试方法。
所述制备步骤包括：将待成型材料放入电池仓，对上电极压模施压，上电极压模和下电极压模相对压合挤压待成型材料，在第一电极腔、电解质腔和第二电极腔内，压制形成正极合剂层、电解质层和负极合剂层，得到电池。
所述测试步骤包括：将上电极压模和下电极压模替换为上电极和下电极，通过密封结构使电池仓密封，连接上电极、下电极和环形参比电极，电池在电池仓内进行充放电测试。
作为本发明的一个优选技术方案，所述制备步骤具体包括：
(Ⅰ)向电解质仓内填充电解质，利用上电极压模和下电极压模压合形成电解质层；
(Ⅱ)向第一电极腔内填充正极合剂，压制得到正极合剂层；
(Ⅲ)倒置成型模块，向第二电极腔内填充负极合剂，压制得到负极合剂层；
(Ⅳ)在正极合剂层和负极合剂层表面分别贴合正极集流体和负极集流体，得到所述电池。
第三方面，本发明提供了一种第一方面所述的电池夹具装置的用途，所述的电池夹具装置用于制备全固态电池并对全固态电池进行充放电测试。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过电池仓分为第一电极腔、电解质腔和第二电极腔，通过第一电极腔和第二电极腔的直径不同，并且电解质腔的直径与第一电极腔或第二电极腔其中一个直径相同，结合环形参比电极结构，保证参比电极可重复使用而不影响测试结果。进一步地，通过外周设置有密封结构的上电极和下电极，保证测试过程中电池仓的密封性，缩减从电池制备到测试的整个过程中夹具对特定环境氛围空间(如手套箱)的占用。
具体而言，本发明提供的夹具在结构上的优势体现在：
(1)通过第一电极腔和第二电极腔的直径不同，电解质腔的直径与第一电极腔的直径或第二电极腔的直径相同，环形参比电极环绕设置于电解质仓的内壁，即环形参比电极的内径与第一电极腔的直径或第二电极腔的直径相同，在电池制备时，只要保证电解质层的厚度大于环形参比电极的厚度，即可保证参比电极与正负极绝缘，降低电池制备难度；而且采用环形参比电极，即使发生局部氧化变性，也不影响环形参比电极与电解质的接触，保证测试结果真实可信，此外，环形参比电极与电解质层的接触面积大大增加，保证了参比电极与电解质层的接触。
(2)通过在特定氛围环境下将上电极压模和下电极压模更换成设置有密封结构的上电极和下电极，即可实现对电池仓内的电池实现氛围保护，此设计既可以保证电池仓内的环境氛围，又不需要将加压模块放到特定氛围环境下加压，大大减小了夹具整体对特定氛围环境的空间占用。同时，加压不需要在特定环境氛围下进行，改善了加压操作环境。
附图说明
图1为本发明实施例1中提供的电池夹具装置的测试状态的结构示意图；
图2为本发明实施例1中提供的电池夹具装置的制备状态的结构示意图；
图3为本发明对比例1中提供的电池夹具装置的测试状态的结构示意图；
图4为本发明实施例1中提供的电池的制备测试方法的充放电曲线图。
其中，101-原底板；102-原下电极；103-原绝缘套；104-原电池仓；105-原上电极；106-原预紧螺栓；107-螺栓绝缘套；108-原顶板；109-预紧螺母；110-上电极接线柱；111-上电极接线；112-第一外接线柱；113-下电极接线柱；114-下电极接线；115-原参比电极；116-原参比电极接线柱；117-原参比电极接线；118-敞口壳体；119-密封脂；120-密封盖；121-第二外接线柱；122-第三外接线柱；201-底板；202-下电极；203-绝缘套；204-电池仓；205-上电极；206-立柱；207-顶板；208-下电极绝缘垫；209-下电极接线片；210-负极侧绝缘套；211-下电极密封件；212-环形参比电极引出线；213-环形参比电极接线柱；214-上电极密封件；215-正极侧绝缘套；216-上电极接线片；217-压板；218-上电极绝缘垫；219-预紧螺栓；220-下电极压模；221-上电极压模。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供了一种电池夹具装置，所述电池夹具装置包括加压模块、成型模块和保护模块，图1和图2分别为夹具装置装配有保护模块和成型模块的状态。在使用过程中，先在特定气氛的手套箱内通过液压机等加压设备对成型模块施压制成成品电池，随后将成型模块拆除，安装保护模块，为成品电池提供了密封环境用于进行充放电测试，随后将夹具移出手套箱，置于外界环境中(此时成品电池仍处于保护模块的气氛保护中)，进行充放电测试。
如图2所示，所述成型模块包括上电极压模221、下电极压模220和绝缘套203，上电极压模221和下电极压模220均为T形结构，上电极压模221和下电极压模220相对设置并插设于绝缘套203内，上电极压模221和下电极压模220之间形成电池仓204，电池仓204由上至下依次分为第一电极腔、电解质腔和第二电极腔，第二电极腔的直径大于第一电极腔的直径；电解质腔的直径与第二电极腔的直径相同，第二电极腔的直径为11.7mm，第一电极腔的直径为11.3mm；电解质腔的内壁环绕设置有环形参比电极，环形参比电极的厚度小于电解质腔的高度，环形参比电极居中设置于所述电解质腔的内壁，其中环形参比电极通过环形参比电极引出线212穿过绝缘套203引出，并与环形参比电极接线柱213连接，向电池仓204内填入成型材料，在上电极压模221和下电极压模220相互压合的作用下，压制得到电池。
如图1所示，所述保护模块包括上电极205和下电极202，上电极205和下电极202分别用于替换上述上电极压模221和下电极压模220，上电极205和下电极202的外周均设置有密封结构，密封结构包括分别环绕开设于上电极205和下电极202外周的凹槽，凹槽内设置有密封件，密封件分别为上电极密封件214以及下电极密封件211，上电极205和下电极202分别通过密封件紧贴绝缘套203的内壁，密封电池仓204。
进一步地，加压模块包括顶板207、底板201、压板217和预紧螺栓219，顶板207和底板201之间通过周向设置的两根立柱206固定支撑，压板217位于顶板207下方并与立柱206滑动连接，预紧螺栓219贯穿顶板207后抵住所述的压板217，通过旋转预紧螺栓219使得压板217沿立柱206下移，对电池加压。更进一步地，底板201表面依次层叠设置有下电极绝缘垫208和下电极接线片209，压板217底面依次层叠设置有上电极绝缘垫218和上电极接线片216。
进一步地，绝缘套203内位于电池仓204的位置设置有环绕设置的凸起结构，凸起结构与上电极205和下电极202密封所述电池仓204。更进一步地，绝缘套203分为正极侧绝缘套215和负极侧绝缘套210，正极侧绝缘套215位于第一电极腔一侧，负极侧绝缘套210位于第二电极腔一侧，正极侧绝缘套215和负极侧绝缘套210对接形成所述的绝缘套203。
实施例2
本实施例提供了一种电池的制备测试方法，采用实施例1所述的电池夹具装置。
所述电池的制备步骤包括：
(1)将上电极压模221套入绝缘套203内，称量60mg固体电解质(Li6PS5Cl)，倒入电池仓204的电解质腔内，套入下电极压模220至电极压模与固体电解质接触，上电极压模221和下电极压模220相对绝缘套203各旋转360°，再以1ton/cm2的压力进行压制60秒，制备得到电解质层；
(2)将绝缘套203翻转180°，称量25mg正极合剂，倒入固体电解质层的上电极205侧表面所处的第一电极腔，套入上电极压模221直至触碰到正极合剂后，上电极压模221相对绝缘套203各旋转360°，以3ton/cm2的压力进行压制60秒，制得正极合剂层与电解质层复合的双层结构圆片；
(3)再将绝缘套203翻转180°，称量15mg负极合剂，倒入固体电解质层的下电极压模220侧表面所处的第二电极腔，套入下电极压模220直至触碰到负极合剂后，下电极压模220相对绝缘套203旋转360°，以3ton/cm2的压力进行压制60秒，泄压后再以5ton/cm2的压力进行压制60秒，泄压后再以10ton/cm2的压力进行压制60秒，制得正极、电解质、负极三层复合的三层结构圆片；
(4)在正极合剂层的表面配置铝箔作为正极集流体，在负极合剂层的表面配置铜箔作为负极集流体，制成全固态电池。
所述测试步骤具体包括：
(a)用带密封圈的上电极205、下电极202，分别替换上电极压模221和下电极压模220，利用上电极205和下电极202将电池仓204密封，并通过旋紧预紧螺栓219，利用加压模块对电池施加2ton/cm2的压力，拿到常规空气氛围进行测试；
(b)上电极接线片216与下电极接线片209作为电池电压电流数据采集端，接入一组充放电通道采集数据，设置充放电截止电压为3～4.2V，电流为0.26mA。上电极接线片216与环形参比电极接线柱213作为正极侧电压数据采集端，接入一组充放电通道采集数据，设置充放电截止电压为0～5V，电流为0mA。下电极接线片209与环形参比电极接线柱213作为负极侧电压数据采集端接入一组充放电通道采集数据，设置充放电截止电压为0～5V，电流为0mA。
其中，正极合剂的组成包括3g钴酸锂(LCO)、1g硫化物固态电解质(Li6PS5Cl)和80mg科琴黑(一次粒径35nm、长宽比1.1)导电剂。
负极合剂包括的组成包括3g石墨负极、1.5g硫化物固态电解质(Li6PS5Cl)和45mg科琴黑(一次粒径35nm、长宽比1.1)导电剂。
对比例1
本对比例提供了一种电池制备与充放电测试夹具，所述的电池制备与充放电测试夹具如图3所示，包括敞口壳体118，敞口壳体118的敞口处设置有密封盖120，密封盖120与敞口壳体118之间通过密封脂119密封。
敞口壳体118内部设置有原顶板108、原底板101、原上电极105、原下电极102和原绝缘套103，原顶板108与原底板101之间通过周向设置的多个原预紧螺栓106连接固定，原预紧螺栓106与原顶板108之间的连接处设有螺栓绝缘套107，原预紧螺栓106靠近原顶板108的一侧设置有预紧螺母109，原顶板108和原底板101之间竖直设置有相对的原上电极105和原下电极102，原上电极105和原下电极102之间留有原电池仓104，原电池仓104用于放入待成型材料，原上电极205105和原下电极202102的外周套设有原绝缘套203103。通过旋入预紧螺母109使得原顶板108下移，通过液压机等加压设备对原上电极105施压，挤压待成型材料。
原顶板108上设置有上电极接线柱110，原底板101上设置有下电极接线柱113，密封盖120上设置有第一外接线柱112和第二外接线柱121，上电极接线柱110通过上电极接线111接入第一外接线柱112，下电极接线柱113通过下电极接线114接入第二外接线柱121。原绝缘套103上设置有插入电解质层的原参比电极115，原参比电极115与设置于原绝缘套103上的原参比电极接线柱116连接，利用原参比电极接线117引出与第三外接线柱122连接。
本对比例还提供了采用上述的夹具对电池进行制备和测试的方法，制备方法与实施例1采用的压制方式相同。
所述测试方法包括：向壳体内通入氩气进行气氛保护，预紧四个预紧螺母109来向电池施加2ton/cm2(四个预紧螺母109(M8)，每个施加的预紧力矩为8N·m，操作过程中很难控制四个螺母预紧力相同，需对每个预紧螺母109分别多次预紧调节)的压力，第二外接线柱121与实施例1中下电极接线片209相对应，第一外接线柱112与实施例1中上电极接线片216相对应，第三外接线柱122与实施例1中的环形参比电极接线柱213相对应，接线方式与充放电参数与实施例1完全相同。
以上操作均在手套箱内完成，接线完成后将夹具从手套箱内转移到外界环境中进行充放电测试。
由实施例1和对比例1提供的夹具结构可以分析看出，对比例1提供的传统结构夹具从便携性和可操作性上均不如实施例1，集中表现在：
(1)通过第一电极腔和第二电极腔的直径不同，电解质腔的直径与第一电极腔的直径或第二电极腔的直径相同，环形参比电极环绕设置于电解质仓的内壁，即环形参比电极的内径与第一电极腔的直径或第二电极腔的直径相同，在电池制备时，只要保证电解质层的厚度大于环形参比电极的厚度，即可保证参比电极与正负极绝缘，降低电池制备难度；而且采用环形参比电极，即使发生局部氧化变性，也不影响环形参比电极与电解质的接触，保证测试结果真实可信，此外，环形参比电极与电解质层的接触面积大大增加，保证了参比电极与电解质层的接触，对比例1存在的参比电极与电解质层的接触不充分，以及与正极层或负极层短路的问题。
(2)通过在特定氛围环境下将上电极压模221和下电极压模220更换成设置有密封结构的上电极205和下电极202，即可实现对电池仓204内的电池实现氛围保护，此设计既可以保证电池仓204内的环境氛围，又不需要将加压模块放到特定氛围环境下加压，大大减小了夹具整体对特定氛围环境的空间占用。同时，加压不需要在特定环境氛围下进行，改善了加压操作环境。
(3)本发明通过设置单个预紧螺栓219的结构，相对于预紧多个预紧螺母109来向电池施压，对电池进行压制，可以实现用数显扭力扳手精确控制施压力矩，大大改进加压精度，而且解决电池测试时施压压力个体差异大的同时，减小夹具的整体体积。
而且通过将实施例1得到的充放电曲线图4可以看出，本发明提供的夹具装置很好地实现了正、负极侧与全电池曲线的数据采集，对正、负极在电池充放电过程中的电压变化实现了理想的采集与分离，为三电极原理电池的制备与评测提供了基础。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种电池夹具装置，其特征在于，所述电池夹具装置包括加压模块、成型模块和保护模块；
所述成型模块包括上电极压模、下电极压模和绝缘套，所述上电极压模和下电极压模相对设置并插设于所述绝缘套内，所述上电极压模和下电极压模之间形成电池仓，所述电池仓由上至下依次分为第一电极腔、电解质腔和第二电极腔，所述电解质腔的内壁环绕设置有环形参比电极，在所述电池仓内填入成型材料，在上电极压模和下电极压模相互压合的作用下，压制得到电池；
所述保护模块包括上电极和下电极，所述上电极和下电极分别用于替换所述上电极压模和下电极压模，所述上电极和下电极的外周均设置有密封结构，所述上电极和下电极通过密封结构与绝缘套形成密封。
2.根据权利要求1所述的电池夹具装置，其特征在于，所述第一电极腔和第二电极腔的直径不同，所述电解质腔的直径与第一电极腔的直径或第二电极腔的直径相同。
3.根据权利要求1或2所述的电池夹具装置，其特征在于，所述第二电极腔的直径大于第一电极腔的直径；
优选地，所述电解质腔的直径与第二电极腔的直径相同。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电池夹具装置，其特征在于，所述环形参比电极居中设置于所述电解质腔的内壁。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电池夹具装置，其特征在于，所述的加压模块包括顶板、底板、压板和预紧螺栓，所述的顶板和底板之间通过周向设置的至少两根立柱固定支撑，所述的压板位于顶板下方并与所述的立柱滑动连接，所述预紧螺栓贯穿顶板后抵住所述的压板，通过旋转预紧螺栓使得压板沿立柱下移，对电池加压；
优选地，所述底板表面依次层叠设置有下电极绝缘垫和下电极接线片，所述压板底面依次层叠设置有上电极绝缘垫和上电极接线片。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电池夹具装置，其特征在于，所述绝缘套内位于电池仓的位置设置有环绕设置的凸起结构，所述凸起结构与上电极和下电极密封所述电池仓；
优选地，所述绝缘套分为正极侧绝缘套和负极侧绝缘套，所述正极侧绝缘套位于第一电极腔一侧，所述负极侧绝缘套位于第二电极腔一侧，所述正极侧绝缘套和负极侧绝缘套对接形成所述的绝缘套；
优选地，所述的上电极压模和下电极压模均为T形结构。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电池夹具装置，其特征在于，所述的密封结构包括分别环绕开设于所述上电极和下电极外周的凹槽，所述凹槽内设置有密封件，所述上电极和下电极分别通过密封件紧贴绝缘套的内壁，密封所述电池仓。
8.一种电池的制备测试方法，其特征在于，所述制备测试方法包括制备步骤和测试步骤，所述制备测试方法采用权利要求1-7任一项所述的电池夹具装置对电池的制备测试方法；
所述制备步骤包括：将待成型材料放入电池仓，对上电极压模施压，上电极压模和下电极压模相对压合挤压待成型材料，在第一电极腔、电解质腔和第二电极腔内，压制形成正极合剂层、电解质层和负极合剂层，得到电池；
所述测试步骤包括：将上电极压模和下电极压模替换为上电极和下电极，通过密封结构使电池仓密封，连接上电极、下电极和环形参比电极，电池在电池仓内进行充放电测试。
9.根据权利要求8所述的制备测试方法，其特征在于，所述制备步骤具体包括：
向电解质仓内填充电解质，利用上电极压模和下电极压模压合形成电解质层；
向第一电极腔内填充正极合剂，压制得到正极合剂层；
倒置成型模块，向第二电极腔内填充负极合剂，压制得到负极合剂层；
在正极合剂层和负极合剂层表面分别贴合正极集流体和负极集流体，得到所述电池。
10.一种权利要求1-7任一项所述的电池夹具装置的用途，其特征在于，所述的电池夹具装置用于制备全固态电池并对全固态电池进行充放电测试。
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|---|---|---|---|
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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