Temperatuur- en vochtigheidstestkamer voor betrouwbaarheidstests van batterijcellen

Temperatuur- en vochtigheidstestkamer - TOB-TH-80C

80 l werkruimte, -40 tot +150 °C en 20 tot 98 %RV, met explosieveilige kettingen, rookafvoer en driekleurenalarm voor celtesten

Productoverzicht en ideale toepassingen

Een temperatuur- en vochtigheidstestkamer simuleert het klimaat waarin een product tijdens gebruik terechtkomt, bij een temperatuur en luchtvochtigheid die het laboratorium binnen een vastgestelde tolerantie kan houden, zodat een storing kan worden toegeschreven aan het product en niet aan het weer. De TOB-TH-80C is een kamer van 80 liter voor cellen, auto-onderdelen, elektrische en elektronische producten, componenten en materialen. Hij voert hoge temperatuur-, lage temperatuur-, hoog-laag temperatuurcycli en vochtige-hitteprofielen uit, hetzij als op normen gebaseerde kwalificatie, hetzij als continue productiescreening.

Hij bestrijkt -40 tot +150 °C en 20 tot 98 %RV, met een temperatuurbehoud binnen ±0,5 °C fluctuatie en ±2,0 °C afwijking, een vochtigheidsbehoud binnen ±2 %RV fluctuatie, en een temperatuurgradiënt van niet meer dan ±1 °C over de werkruimte zodra de omstandigheden zijn gestabiliseerd. De verwarming bedraagt gemiddeld 1 tot 3 °C per minuut en de koeling 0,7 tot 1 °C per minuut over het gehele bereik, beide niet-lineair en beide gespecificeerd zonder belasting.

Wat deze kast onderscheidt van een klimaatkamer voor algemeen gebruik, is wat er gebeurt als een cel bezwijkt. De deur is voorzien van twee explosieveilige kettingen, de kamer heeft een rookafvoerpoort en een driekleuren alarmlamp op het paneel, en een mechanische drukcompensatiepoort opent vanzelf zodra de interne druk de ingestelde waarde bereikt, zodat de kast het incident nooit als gesloten drukvat hoeft te doorstaan. Twee geïsoleerde draagroosters en een enkele testopening van 50 mm met siliconen stop en roestvrijstalen afdekking maken de werkruimte compleet.

Ideaal voor:

• Celfabrikanten en testlaboratoria die blootstelling aan hoge en lage temperaturen, temperatuurcycli of vochtige hitte uitvoeren op lithium-ion-, natrium-ion- en solid-state cellen
• Validatie van auto-onderdelen en -modules, waarbij een component hetzelfde profiel moet doorstaan als het voertuig waarin deze gemonteerd is
• Elektrische en elektronische producten, componenten en materialen die getest worden volgens GB/T 2423-typebeproevingseisen
• R&D-groepen die nieuwe chemieën screenen op capaciteitsverlies, SEI-degradatie en gasontwikkeling over een temperatuurbereik
• Inkomende en proceskwaliteitscontrole, waarbij hetzelfde profiel op elke partij herhaald wordt en de kamer dit 's nachts onbemand moet vasthouden
• Leveranciers van materialen, coatings en separatoren die een gecontroleerd klimaat nodig hebben in plaats van een tafelmodel oven

Dit is een kamer met een constant klimaat, geen thermische-shockkamer. Hij beweegt tussen instelpunten met 1 tot 3 °C per minuut bij verwarmen en 0,7 tot 1 °C per minuut bij koelen, wat de juiste snelheid is voor een kwalificatie-isoleertest en voor vochtige hitte; het is geen luchtoverdrachtsmachine met twee zones en hij levert niet de overgang op secondenschaal van een thermische-shocktest. Als uw norm snelle overdracht tussen twee vaste temperaturen vereist, is de temperatuurcyclustester voor de veiligheidstest van batterijen het instrument dat hier dichter bij staat.

TOB-TH-80C op de testvloer: 650 mm breed, 1650 mm hoog en 1270 mm diep, gedragen op vier vergrendelbare zwenkwielen.

Meld ons het celformaat, de massa van uw testbelasting en de norm waaraan u kwalificeert, dan bevestigen wij het kamervolume, de indeling van de draagroosters en de configuratie van de testopeningen voordat u bestelt.

Volledige specificaties

De onderstaande tabellen tonen de kamer zoals deze is gebouwd, geen catalogussamenvatting. Capaciteits- en voorzieningenwaarden komen eerst, daarna temperatuur, daarna vochtigheid, daarna constructie, en vervolgens de normen waaraan de profielen zijn ontleend. Elk nominaal cijfer is vermeld onder de testomstandigheden die in de eerste tabel worden vermeld - een lege werkruimte, geen gewicht van het proefstuk en geen warmtebelasting van het proefstuk - omdat een kamer die een instelpunt bereikt met 20 kg aan cellen erin en een kamer die dit leeg bereikt, twee verschillende machines zijn.

1. Capaciteit, afmetingen en voorzieningen

In de 400 mm brede, 500 mm hoge, 400 mm diepe werkruimte: 1,0 mm SUS 304-wanden, twee geïsoleerde draagroosters met een nominaal vermogen van elk meer dan 20 kg, en het toevoerplenum dat lucht omlaag blaast door de belasting.

2. Temperatuurprestaties

3. Vochtigheidsprestaties

De temperatuur- en vochtigheidsregelzone van de TOB-TH-80C: 20 tot 98 %RV aangehouden over het bruikbare temperatuurbereik, niet één enkel 85/85 punt.

4. Constructie en materialen

Het rechterpaneel bevat de TFT-touchcontroller, de stroom- en verlichtingsschakelaars, de oververhittingsbeveiliging en de RS-485-poort; de explosieveilige kettingen zijn ernaast gemonteerd aan de deurrand.

5. Normen waaruit de profielen zijn afgeleid

De totale afmetingen zijn bij benadering en worden vóór verzending bevestigd aan de hand van de definitieve tekening. De binnenste afmetingen vormen het bruikbare werkvolume; houd rekening met de plenumdiepte achter het achterste paneel en de deurbeweging aan de voorkant. De vermelde normen zijn de profielbronnen die in het gegevensblad worden vermeld - als uw kwalificatie voldoet aan IEC 60068-2-1, -2-2, -2-30 of aan een klantspecifiek profiel, stuur dit dan mee met de aanvraag en wij bevestigen of de kamer hieraan voldoet.

Elektrische en mechanische componenten

De onderdelen hieronder bepalen hoe lang de kamer binnen zijn tolerantieband blijft en hoe snel deze herstelt na het openen van een deur of een belastingverandering. Waar het gegevensblad een merk noemt, wordt dit afgedrukt; waar dit niet het geval is, wordt de cel leeg gelaten in plaats van ingevuld met een gok.

Om aan de leveringsvereisten te voldoen, behoudt de leverancier zich het recht voor om een component te vervangen door een onderdeel van gelijkwaardige kwaliteit, op voorwaarde dat de nominale prestaties in de bovenstaande tabellen ongewijzigd blijven. Laat het ons in de aanvraagfase weten als uw eigen kwalificatie- of reserveonderdelenbeleid een merk voorschrijft, en dit zal worden bevestigd in de bestelspecificatie.

Waarom een defecte cel de kastspecificatie verandert

De meeste milieukamers worden gekocht voor producten die netjes defect raken: een plastic behuizing verkleurt, een soldeerverbinding scheurt, een display beslaat. Een lithium-ioncel raakt niet netjes defect. Boven een bepaalde temperatuur start deze een exotherme kettingreactie waarbij elektrolyt als ontvlambaar gas vrijkomt, en in een afgesloten doos van 80 liter kan dat gas geen kant op. De kast wordt dan het drukvat en de deur - het grootste niet-ondersteunde paneel op de machine - wordt het zwakste punt. Elk mechanisch kenmerk dat onder explosiebeveiliging wordt vermeld, bestaat vanwege die sequentie, en niet omdat een catalogus een opsomming nodig had.

De twee explosieveilige kettingen zijn de eerste laag. Ze houden de deur tegen tijdens een drukpuls in plaats de deur open te laten zwaaien de kamer in, wat het verschil is tussen een ontluchte cel en een projectiel. De rookafvoeropening is de tweede: deze geeft het gas een gedefinieerd pad uit de werkruimte op een gecontroleerd punt in plaats van via de deurafdichting. De driekleurige lamp op het paneel is de derde, en dat is degene die ertoe doet bij 's nachts draaiende tests - de kamer is meestal onbeheerd wanneer een cel het begeeft, en een lamp die vanaf de overkant van het laboratorium kan worden afgelezen is meer waard dan een logboekvermelding waar niemand naar kijkt.

De drukbalansopening werkt in de andere richting, en dit is de functie die bij een goedkope kast het vaakst wordt weggelaten. Een vochtige warmteprofiel van 20 °C tot 85 °C en 85 %RV verandert de druk in de werkruimte continu naarmate de lucht opwarmt en waterdamp wordt geïnjecteerd. Zonder balanspoort absorbeert de deurafdichting die belasting, en de afdichting is een slijtageonderdeel: het verhardt, neemt een blijvende vorm aan en een kamer waarvan de validatie in jaar één slaagde, begint in jaar drie vocht te lekken bij de hoeken. De poort hier is mechanisch en niet-aangedreven, de openingsdruk is ter plaatse instelbaar en heeft geen eigen onderhoudsschema nodig.

Gradiënt is het getal dat u zorgvuldig moet lezen bij het vergelijken van gegevensbladen. Oudere bladen vermelden een uniformiteitscijfer, genomen als de spreiding tussen het heetste en koudste punt op één moment; huidige revisies van testmethoden hebben dit vervangen door een temperatuurgradiënt, die de gemiddelde temperatuur van twee willekeurige punten over een periode vergelijkt. De twee zijn niet uitwisselbaar, en een leverancier die van methode is gewisseld zonder dat te vermelden, kan lijken een kamer te hebben verbeterd die niet is veranderd. De TOB-TH-80C vermeldt een gradiënt van ±1 °C samen met een afwijking van ±2,0 °C, zodat zowel de ruimtelijke spreiding als de afwijking van het instelpunt op de pagina staan.

Het plafond van +150 °C is er voor de onderdelen van een kwalificatie die geen celopslag zijn. Celgegevensbladen stoppen meestal bij 60 tot 85 °C, maar een module- of pakketniveauprogramma omvat vaak een uitdroogstap, een voorconditionerende bakcyclus of het hogetemperatuurtraject van een automobielprofiel dat boven de 100 °C ligt. Een kamer die is geclassificeerd tot 130 °C moet voluit draaien om 120 °C te bereiken, zonder enige marge over voor herstel na het openen van een deur; de extra 20 °C hier is marge, geen koptekst.

Belangrijkste technische kenmerken

• Regeling over het hele bereik, geen dode zone aan de uitersten. -40 tot +150 °C en 20 tot 98 %RV worden vermeld als regelbaar over het hele bereik, met een instelbare regelprecisie van ±0,1 °C en ±0,1 %RV, in plaats van als een smalle band in het midden van het bereik.
• Contactloos schakelen van warmte en vochtigheid. De regelaar stuurt zowel de verwarming als de luchtbevochtiger aan via solid-state relais (SSR). Er is geen vonkontsteking door contacten bij elke schakelcyclus, wat belangrijk is bij een profiel dat dagenlang moduleert, en de schakelresolutie is fijn genoeg om een schommeling van ±0,5 °C vast te houden in plaats van te jagen rond het instelpunt.
• Hydrofiele filmverdamper voor ontvochtiging. Ontvochtiging vindt plaats door koeling, niet door droogmiddel: lucht passeert een verdamper onder zijn dauwpunt en het water slaat neer. Het lamellenmateriaal is voorzien van een hydrofiele coating, zodat condensaat eraf glijdt in plaats de lammenspleten te overbruggen, wat de plek is waar een gewone aluminium spiraal efficiëntie verliest naarmate de spleten vollopen.
• Variabel luchtvolumemeter, geen vaste ventilator. De toevoer komt uit een bovenplenum naar beneden door de belasting, met retour aan de onderkant, en de waaiersnelheid wordt ingesteld door een frequentieomvormer vanuit de regelaar. Luchtvolume is daarom een parameter die kan worden afgestemd op hoe strak de werkruimte is gevuld, wat de praktische hefboom is voor gradiënt.
• 100 mm PU-isolatie en een verwarmd venster. De wandopbouw bestaat uit 100 mm geschuimd polyurethaan tussen een voering van 1,0 mm SUS 304 en een gepoedercoate stalen behuizing. Het observatievenster is meerlaags vacuümglas met elektrische verwarming die automatisch wordt aangepast, zodat het helder blijft bij -40 °C en bij 85 %RV in plaats van aan de binnenkant te bevriezen of aan de buitenkant te condenseren.
• Twee onafhankelijke overtemperatuurbeveiligingen. De regelaar heeft een eigen limiet en een afzonderlijke instelbare temperatuurbeveiliging schakelt de verwarming onafhankelijk uit. Het ene apparaat beschermt het profiel; het andere beschermt het monster wanneer de regelaar een verkeerde waarde afleest.
• Waterkwaliteit is een gespecificeerde invoer, geen bijgedachte. De luchtbevochtiger vraagt om water met een isolatieweerstand boven 50 MΩ, en de tank van 20 liter heeft een peilglas en een laagwateralarm met automatische bijvulling. Kalk en geleidbaarheid zijn de twee faalmodi die een vochtspecificatie veranderen in een serviceoproep.

Bedieningsaanbevelingen, onderhoud en veiligheid

1. Voor en tijdens een testloop

1. Controleer eerst het water. Vul de tank van 20 liter met zuiver water of gezuiverd leidingwater, bevestig dat het peilglas boven de laagwaterlijn staat en bevestig dat de toevoer voldoet aan de isolatieweerstand van 50 MΩ die de luchtbevochtiger vereist. Het laagwateralarm beschermt de verwarming, niet het experiment.
2. Belast tot de aangegeven limiet: houd het monster binnen 2/5 van het inwendige volume en binnen 2/5 van elk schapoppervlak. Daarbuiten kan de lucht niet circuleren zoals ontworpen en is de gradiënt van ±1 °C niet langer de waarde waarnaar u streeft.
3. Leid sensor- en vermogenskabels door het testgat van 50 mm, breng vervolgens de siliconen stop en de roestvrijstalen afdekking weer aan. Een open testgat is een permanent vochtlek en dit zal zich als een vochtafwijking manifesteren lang voordat iemand de oorzaak vindt.
4. Stel de onafhankelijke oververhittingsbeveiliging in boven het profielmaximum en onder de temperatuur waarbij het monster beschadigd raakt. Dit is een apart apparaat van de regelaar, en het instellen op dezelfde waarde als de instelwaarde heft de redundantie op.
5. Laat de klimaatruimte stabiliseren voordat de inweekklok wordt gestart. Fluctuatie, afwijking en gradiënt worden allemaal vermeld na stabilisatie; een timer die wordt gestart op het moment dat de instelwaarde wordt ingevoerd, meet het afkoelen, niet de test.
6. Registreer de omgevingsomstandigheden. De specificaties gaan uit van 5 tot 30 °C en 10 tot 85 %RV rondom de kast, en een luchtgekoelde kast in een ruimte van 35 °C zal zijn opgegeven koelsnelheid niet halen.

2. Onderhoud en veiligheid

• Bevochtiger. Tap deze volgens een vaste planning af en reinig hem. Ketelsteen is de gebruikelijke oorzaak van een vochtrespons die maand na maand trager wordt, en dit is zichtbaar lang voordat het een foutcode wordt.
• Watertank en toevoer. Vul bij met de gespecificeerde waterkwaliteit en laat de tank niet gedurende lange tijd leeg staan. Een lege tank met ingeschakelde bevochtiger is waar de laagwaterbeveiliging voor dient.
• Condensor. Houd de vinnen van de luchtgekoelde condensor vrij van stof. Een geblokkeerde condensor toont zich eerst als een langere koeltijd en pas later als een hogedrukbeveiliging.
• Deurafdichting. Veeg de siliconen pakking en het deurframe schoon, en controleer op verharding of een blijvende vervorming bij de hoeken. Een lekkende afdichting kost vochtigheid en zet de drukbalanspoort aan het werk bij elke cyclus.
• Testgat en drukbalanspoort. Bevestig dat de stop na elke test is geplaatst en controleer of de balanspoort vrij kan openen. Deze is mechanisch en niet-aangedreven, wat tevens betekent dat niets het meldt als hij blijft hangen.
• Zwenkwielen en afstelling. Vergrendel alle vier de zwenkwielen voor een test. Een kast die kan rollen is een kast die een deurafdichting uit het lood kan bewegen.
• Na een celincident. Open de deur niet onmiddellijk. Laat de klimaatruimte ventileren via de rookafvoerpoort, bevestig de status van het paneellampje en het regelaarslogboek, en open vervolgens met een geventileerde ruimte en de juiste PBM's. Behandel het residu als besmet materiaal, niet als een mislukt monster.

Twee instrumenten staan doorgaans naast deze klimaatruimte in een celveiligheidslijn: de TOB-8102 temperature control battery short circuit tester voor de elektrische misbruiktest, en de TOB-SKT-10 battery mechanical shock tester voor de mechanische test. Samen dekken ze de drie misbruikcategorieën af die de meeste celkwalificatieprogramma's doorlopen voordat een ontwerp wordt vrijgegeven.

Technische veelgestelde vragen

V1: Celdatasheets stoppen meestal bij 60 of 85 °C. Waarom betalen voor +150 °C?

Omdat de klimaatruimte zelden op zijn maximum wordt gebruikt, en dat is precies het punt. Een kast die geschikt is tot 130 °C en wordt gevraagd om 120 °C vast te houden, draait op zijn limiet, zonder reserve om te herstellen na het openen van een deur, en met een langere afkoeltijd voor elke hogedruktrap. De 20 °C aan overcapaciteit zorgt ervoor dat dezelfde eenheid ook een uitdroogstap, een voorconditioneringbak of het hogedruktraject van een module- of automobielprofiel boven 100 °C kan uitvoeren. Als uw programma nooit hoger komt dan 85 °C, is het maximum niet de reden om deze klimaatruimte te kopen - de explosiebeveiliging en de gradiënt zijn dat wel.

V2: Er is slechts één testgat van 50 mm. Is dat genoeg voor mijn bedrading?

Eén poort van 50 mm herbergt een realistische bundel van thermokoppel-, meet- en vermogenskabels, op voorwaarde dat de bundel is gebouwd als een bundel met een afgedichte wartel in plaats van los doorgevoerd. Als uw opstelling afzonderlijke voedings- en meetdoorvoeren nodig heeft, geef dit dan aan in de aanvraagfase: het aantal poorten staat vast in de datasheet en het toevoegen van een tweede poort is een beslissing tijdens de bouw, geen wijziging achteraf. De stop en de roestvrijstalen afdekking worden standaard meegeleverd bij de enkelvoudige poort.

V3: Het oude blad sprak over uniformiteit. Deze spreekt over gradiënt. Welke is beter?

Geen van beide is beter; ze meten verschillende dingen en de revisie van de testmethode heeft de definitie gewijzigd. Uniformiteit vergeleek het heetste en koudste punt op één enkel moment, wat gevoelig is voor waar de sensor zich bevindt en hoe recent de deur is geopend. Gradiënt vergelijkt de gemiddelde temperaturen van twee willekeurige punten over een periode, wat stabiel genoeg is om de ene klimaatruimte met de andere te vergelijken. De valkuil is een datasheet die stilletjes van methode wisselt en er verbeterd uitziet. Hier is de gradiënt ±1 °C en de afwijking ±2,0 °C, beide vermeld, zodat u de cijfers kunt toepassen op welke definitie uw eigen norm ook gebruikt.

V4: Kan deze 85 °C / 85 %RV wekenlang vasthouden?

85 °C en 85 %RV vallen binnen beide nominale bereiken, 20 tot 98 %RV en -40 tot +150 °C, en de vochtafwijking op dat punt wordt vermeld als ≤ +2 / -3 %RV, wat de strengste van de twee bandbreedten is. Wat bepaalt of dit wekenlang wordt vastgehouden is niet de specificatie maar het water: de tank moet worden bijgevuld met water van de gespecificeerde kwaliteit, de bevochtiger moet vrij van ketelsteen blijven en de ruimte moet binnen 5 tot 30 °C en 10 tot 85 %RV blijven. Lange vochtige warmtetests zijn een verbruiks- en onderhoudskwestie, geen capaciteitskwestie.

V5: Wat gebeurt er daadwerkelijk als een cel ontlucht in de klimaatruimte?

Het gas verlaat de cel, de druk in de werkruimte stijgt, de mechanische balanspoort opent bij de ingestelde druk en de rookafvoerpoort geeft het gas een gedefinieerde uitweg. De twee explosieveilige kettingen houden de deur vast in plaats van dat de drukgolf deze opent. Het driekleurige lampje op het paneel signaleert het incident aan de ruimte en de onafhankelijke oververhittingsbeveiliging schakelt het verwarmingselement uit als de drukontlasting ook de temperatuur verhoogt. De klimaatruimte is ontworpen om het incident in te dammen en bruikbaar te blijven, niet om een drukvat of een brandtestopstelling te zijn - als uw protocol een brandblussysteem of gasscrubbing vereist, is dat een andere specificatie en moet dat vóór de bestelling worden aangekaart.

V6: Heb ik de LAN-optie nodig, of is RS-485 voldoende?

RS-485 is voldoende voor één klimaatruimte die communiceert met één pc of een lab-datalogger, en het is de standaardinterface op het paneel. LAN is de optie om te kiezen wanneer de klimaatruimte in een gedeeld netwerk met meerdere instrumenten moet worden opgenomen, wanneer het profiel en het logboek in een centraal systeem moeten belanden zonder een dedicated pc, of wanneer de eenheid zo ver weg staat dat iemand ernaar wil kijken zonder ernaar toe te lopen. Beslis dit in de bestelfase - de interface wordt gespecificeerd bij de regelaar en achteraf aanpassen betekent het paneel vervangen.

Stuur ons het celformaat, de belasting die u in de 80 liter wilt plaatsen en de norm of het klantprofiel waarvoor u kwalificeert, en wij vertellen u of de schapindeling en het enkele testgat voldoende zijn, of dat de constructie een tweede poort nodig heeft voordat deze de fabriek verlaat.

tob.amy@tobmachine.com | +86 181 2071 5609

Beoordeeld door: Science Wang, Six Sigma Black Belt, Batterijlijnen | Laatst bijgewerkt: 23-10-2026