纽扣注液 → 配方调配 → 循环测试 → 前驱体合成 → 固态电解质涂布 — 从实验室毫克级探索到中试线放大,精密泵送贯穿研发全流程
▼ 行业背景
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新能源产业的每一次技术跃迁——从液态锂离子到固态电池、从 PERC 到钙钛矿叠层、从 PEM 电解水到 AEM 新一代——都始于实验室的毫升级测试与中试线的百升级验证。研发阶段的流体控制精度直接决定"从实验室到产线"的放大成功率:小试中一个 ±5% 的流量偏差,在量产线上就会被放大为成批的容量离散或效率衰减。
JONSN MPG 系列以 40 μl/r 微升排量 + ±0.2% 重复精度,为新能源研发场景构建了统一的精密泵送平台——同一款泵可做纽扣电池 μL 级注液,也可串联组成多通道配方调配站,确保小试数据与中试大货的工艺参数无缝对齐。
▼ 行业痛点
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▎纽扣电池注液——误差 1 微升 = 性能两重天
纽扣电池(CR2032/CR2025 等)电解液注液量通常仅数十微升,±1 μl 的偏差即对应 ±2%~±5% 的注液量误差——直接导致容量、内阻与循环寿命的批内离散。传统微量注射器手动操作依赖手感、重复性差,自动注射泵又因死腔过大造成昂贵电解液的无效损耗。
▎配方调配——多组分、多粘度、多轮迭代
正极浆料配比(NMC/LFP + PVDF + 导电剂 + NMP)、电解液配方(LiPF₆ + EC/DMC/EMC + 添加剂)——每组实验动辄 5–10 个组分,不同组分粘度横跨 1 到 10000 mPa·s。手动称量-搅拌-转移流程不仅效率低,更致命的是交叉污染和挥发导致的配比失真。
▎循环测试台供液——既要准也要快
电池/燃料电池循环测试台需要精确调控冷却液、加湿水、甚至模拟实际工况下的电解液循环补给——这对泵的响应速度和流量稳定性提出了双重考验。蠕动泵脉动大导致温度/湿度波动,离心泵流量随背压漂移——两种方案都无法同时满足"准"和"快"。
▎固态电解质涂布——下一代电池的"生死关"
固态电解质(氧化物 LLZO/LATP、硫化物 LPSCl、聚合物 PEO 基)的薄膜涂布是固态电池量产化的头号瓶颈。浆料固含量高、粘度大、且硫化物体系对水分极度敏感——涂布供料必须无脉动、全密闭、且流道绝对干燥。研发阶段涂布泵的选择往往直接决定了中试产线的设备选型路径。
▼ JONSN 方案:五环研发利器
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▎第一环 ▸ 纽扣电池注液
JONSN MPG 系列微型齿轮泵(排量 40 μl/r)是纽扣电池注液的理想方案。单次脉冲精度可达 μL 级,重复精度 ±0.2%——CR2032 标准注液量 30–50 μl 条件下,偏差控制在 ±0.1 μl 以内,批间容量一致性大幅提升。超低死腔(< 0.5 ml)使换液清洗仅需数毫升溶剂,杜绝了昂贵电解液(LiPF₆/EC/DMC 体系)在泵内的无效损耗。PEEK + 氧化锆陶瓷全惰性流道,对 LiPF₆ 及其微量 HF 分解产物完全耐受。
· 推荐:MPG 系列(40 μl/r,±0.2%,全 PEEK 流道,死腔 < 0.5 ml)
▎第二环 ▸ 多组分配方调配
研发配方的痛点在于"多组分、多粘度、多轮迭代"。JONSN 提供的方案是:将 4–8 台 MPG 泵紧凑并联组成配方工作站,每台独立控制一种组分(溶剂、锂盐、添加剂、共溶剂等),通过上位机按实验设计(DoE)矩阵自动切换流量比例——5 分钟完成一轮 16 组配方的自动化调液,效率提升 10 倍以上。DP 系列(0.2–100 cc/r)则接管高粘浆料组分(PVDF 胶液、导电浆料),与 MPG 形成高低粘全组分覆盖。
· 推荐:MPG 系列(低粘组分)+ DP 系列(高粘组分),4–8 路并联配方站
▎第三环 ▸ 循环测试台供液
电池与燃料电池循环测试台需要多路液体的精确供给:冷却液循环、加湿补水、以及特定测试工况下的电解液/反应物补给。JONSN MRA 系列(100–2000 ml/min)用于主循环供液,正位移原理使流量不随测试舱温度/背压变化而漂移;MPG 系列用于微量补给(加湿水/添加剂),< 50 ms 响应速度匹配变工况测试的阶梯指令。多泵 Modbus/CANopen 协议可直接接入测试台 PLC,一条指令同步调节全部液路参数。
· 推荐:MRA 系列(主循环)+ MPG 系列(微量补给),Modbus/CANopen 联动
▎第四环 ▸ 前驱体合成
锂电正极前驱体(NMC 氢氧化物共沉淀)与钠电前驱体(普鲁士蓝/白、层状氧化物)的合成过程,需要精确控制金属盐溶液(NiSO₄/CoSO₄/MnSO₄)、络合剂(NH₄OH)与沉淀剂(NaOH)的三股进料比。JONSN MPG/MRA 系列实现三路独立驱动、±0.2% 精度计量,保障前驱体粒径 D50 与振实密度(TD)的批次可复现性。MPG 哈氏合金泵头可选,耐受酸性金属盐溶液的长期浸泡。
· 推荐:MPG/MRA 系列(金属盐/络合剂/沉淀剂三路计量,哈氏合金可选)
▎第五环 ▸ 固态电解质涂布
固态电解质膜的涂布是固态电池从论文走向产品的关键一步。氧化物体系(LLZO/LATP)浆料粘度数百至数千 mPa·s,硫化物体系(LPSCl)则对水分零容忍。JONSN DP 系列(0.2–100 cc/r)用于氧化物/聚合物浆料的无脉动涂布供料——正位移原理锁定膜厚均匀性,面密度 CV < 2%。MPG 系列则适配硫化物体系:全 PEEK 流道 + 全磁力密封,可在手套箱内运行,彻底隔绝水氧,保障硫化物电解质在涂布全程不分解不失效。
· 推荐:DP 系列(氧化物/聚合物)+ MPG 系列(硫化物,手套箱兼容)
▼ 从实验室到中试:泵不动,工艺参数锁定
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研发阶段最大的隐性成本不是耗材,而是"小试数据无法指导中试放大"。JONSN MPG 系列覆盖 1–280 ml/min 连续调节,同型号泵即可覆盖 μL 级纽扣注液到百 mL 级中试供料——从实验室到中试,同一款泵、同一种驱动、同一套控制协议。转速-流量线性关系(R² > 0.9999)使小试流量参数直接换算为中试转速参数,工艺放大不再依赖"经验系数"。
▼ 产品选型速查
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研发环节 | 介质/物料 | 推荐产品 | 核心指标 |
纽扣电池注液 | LiPF₆ 电解液(30–50 μl) | MPG(40 μl/r) | ±0.2%,死腔 < 0.5 ml |
配方调配(低粘) | 溶剂/锂盐/添加剂 | MPG × N 路并联 | DoE 自动矩阵配比 |
配方调配(高粘) | PVDF 胶液/导电浆料 | DP 系列 | 0.2–100 cc/r |
循环测试台 | 冷却液/加湿水/补给液 | MRA + MPG | Modbus/CANopen 联动 |
前驱体合成 | 金属盐/络合剂/沉淀剂 | MPG/MRA × 3 路 | ±0.2%,哈氏合金可选 |
固态电解质涂布(氧化物) | LLZO/LATP 浆料 | DP 系列 | CV < 2%,无脉动 |
固态电解质涂布(硫化物) | LPSCl 浆料 | MPG 系列 | 全 PEEK,手套箱兼容 |
▼ 核心价值
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▎从 μL 到 L,一个泵平台贯穿研发全流程
纽扣电池 μL 级注液、多组分配方调配、循环测试台供液、前驱体合成、固态电解质涂布——五环研发场景,MPG/MRA/DP 三条产品线全覆盖。实验室无需堆积五种不同品牌的泵,一套控制语言、一种备件逻辑、统一的维护节奏。
▎小试即中试,放大零经验系数
MPG 系列 1–280 ml/min 连续可调,转速-流量 R² > 0.9999。小试的流量参数直接转为中试转速指令,不再需要"放大系数"的经验试错。从纽扣到软包到方壳,泵不动,工艺参数锁死。
▎±0.2% 精度驱动 DoE,研发效率 10 倍提升
4–8 路 MPG 并联配方站,5 分钟完成一轮 16 组配方的自动化调配。手工配液耗时 2 小时 + 交叉污染风险 → 机械臂式自动配液,准确性、效率、安全性三项齐升。
▎全 PEEK 惰性流道,什么化学品都敢打
LiPF₆ 电解液(含微量 HF)、NH₄OH、NaOH、硫化物浆料——PEEK + 氧化锆陶瓷 + FFKM 全氟醚密封,从强酸到强碱到水敏感体系,全兼容。手套箱内运行、干燥间内运行、通风橱内运行,都无泄漏无降解。
▎多泵同步,复杂实验一键执行
Modbus/CANopen/EtherCAT 多泵同步控制——循环测试台变工况阶梯指令、前驱体合成三股进料比实时调节——一个指令同步调度全部泵路,复杂实验自动化。
▎深度定制,贴合每种实验台架
φ22–40 mm 超紧凑泵头适配手套箱狭小空间;VCR/NPT/卡盘任意接口;9 mm 间距多泵并排适配移液工作站布局——泵的形态匹配实验的需求,而非反过来。

