Boîtier antidéflagrant de surcharge pour batterie lithium-ion

Boîte antidéflagrante pour surcharge - TOB-001-1

Une boîte de confinement en acier à chambre unique pour les tests de surcharge et de décharge excessive sur les piles 18650, boutons, téléphones, batteries externes et piles primaires

Aperçu du produit et applications idéales

Le TOB-001-1 est une boîte de confinement en acier conçue pour une seule tâche : maintenir une cellule qui explose ou brûle lors d'un test de surcharge ou de décharge excessive hors de portée de la personne qui effectue ce test. La cellule est placée à l'intérieur d'une chambre en acier inoxydable, la porte est verrouillée et enchaînée, et l'opérateur observe à travers un verre antidéflagrant au lieu de se tenir au-dessus de l'échantillon. Le corps est entièrement en acier, ce qui confère à la boîte son comportement de confinement plutôt qu'une simple enveloppe décorative.

Une seule armoire supporte l'ensemble : la chambre d'essai occupe la section supérieure, et une armoire d'équipement forme la section inférieure. À l'intérieur, la chambre mesure 500 x 500 x 500 mm et est entièrement revêtue d'une plaque en acier inoxydable 304 de 1,5 mm ; à l'extérieur, la coque est en acier laminé à froid de 1,2 mm fini avec un revêtement en poudre haute température, offrant une enveloppe globale de 700 x 700 x 1 600 mm. L'armoire repose sur quatre roulettes réglables, ce qui permet de la repositionner sans qu'elle soit fixée au sol.

Le confinement est multicouche plutôt que simple. Une porte à un seul battant avec une fenêtre se ferme contre le corps sur de puissantes charnières en SUS 304 et est maintenue par un verrou antidéflagrant ; deux chaînes antidéflagrantes de φ10 mm de chaque côté de la porte limitent sa course même si le verrou n'est pas complètement engagé ; et une ouverture de décompression mécanique dans la paroi arrière offre à la surpression une trajectoire définie hors de la boîte, loin de l'opérateur.

La boîte est une barrière, pas un testeur. Elle ne charge, ne décharge et ne mesure rien : la source de surcharge, l'enregistreur de données et les thermocouples appartiennent à votre propre établi, et leurs câbles pénètrent dans la chambre par le port de φ50 mm sur la gauche. Ce que la boîte apporte, c'est l'environnement dans lequel se déroule le test.

Idéal pour :

• Les batteries de téléphone, où une poche gonflée ou un bloc qui évacue les gaz est la défaillance attendue
• Les piles boutons, suffisamment petites pour être éjectées mais encore assez chaudes pour blesser
• Les batteries externes, testées en tant que bloc plutôt que comme cellule nue
• Les piles primaires AA et AAA (séries 5 et 7), y compris le cas des fuites et des évents
• Une seule cellule 18650, le format le plus souvent utilisé pour le criblage des surcharges et des décharges excessives

Boîte antidéflagrante pour surcharge TOB-001-1, vue de face : porte à un seul battant avec une poignée encastrée affleurante et le panneau de commande à côté.

Indiquez-nous le format de la cellule et le nombre de cellules que vous testez par équipe, et nous confirmerons la taille de la chambre et la liste des accessoires avant votre commande.

Pourquoi les tests de surcharge nécessitent une barrière physique

Une cellule surchargée ne tombe pas en panne poliment. Au-delà du point où la cathode ne peut plus accepter de lithium, l'électrolyte commence à se décomposer, la cellule libère une vapeur inflammable, et dans le pire des cas, le boîtier se rompt et projette des pièces chaudes vers l'extérieur. L'événement est court et les pièces quittent la cellule avec suffisamment d'énergie pour blesser quiconque se tient en face. Un banc d'essai qui maintient une cellule dans une pince ouverte suppose que la cellule ne tombera pas en panne dans cette direction.

Une the hotte à flux laminaire n'est pas un substitut. Une hotte est un dispositif de traitement de l'air : elle dilue et extrait la vapeur, et son châssis, ses panneaux latéraux et sa gaine sont conçus pour cette fonction plutôt que pour une impulsion de pression et des fragments solides. L'extraction se produit également après coup, lorsque la fumée a déjà été libérée dans le volume de travail. Le TOB-001-1 sépare les deux fonctions. La chambre en acier encaisse l'événement mécanique, le ventilateur d'extraction à l'arrière nettoie l'atmosphère par la suite, et l'ouverture de décharge mécanique offre à la surpression une sortie définie à l'arrière de l'armoire.

Le troisième élément de confinement est procédural plutôt que mécanique : le verrou antidéflagrant ainsi que les chaînes. Une porte simplement fermée s'ouvrira sous l'effet d'une explosion. Deux chaînes de φ10 mm de chaque côté de la porte sont dimensionnées de sorte que même une porte totalement déverrouillée ne puisse parcourir qu'une courte distance, maintenant les fragments à l'intérieur et l'opérateur à l'extérieur.

Construction de la chambre et caractéristiques de confinement

L'armoire forme une seule unité haute de 1 600 mm reposant sur quatre roulettes réglables : la chambre d'essai occupe la section supérieure et l'armoire d'équipement la section inférieure. La chambre elle-même est un espace de 500 x 500 x 500 mm, entièrement revêtu d'une plaque en acier inoxydable 304 de 1,5 mm : il ne s'agit pas d'un panneau enduit, mais d'une chemise en acier inoxydable recouvrant les parois que la cellule en train de ventiler atteindra effectivement.

Double paroi. La chemise en acier inoxydable 304 est choisie car elle résiste au fluorure d'hydrogène et aux solvants organiques libérés par une cellule lithium-ion en cours de dégazage bien mieux qu'une surface en acier doux peint ne le ferait. Autour d'elle, la coque en acier laminé à froid de 1,2 mm avec son revêtement en poudre haute température supporte la charge structurelle et donne à la boîte son aspect fini.

Base en marbre. La cellule repose sur une dalle de marbre posée sur le sol de la chambre plutôt que directement sur l'acier. Le marbre est un isolant : si de l'électrolyte s'échappe d'une cellule rompue, la flaque ne peut pas faire pont entre le boîtier de la cellule et la paroi de la chambre pour créer un court-circuit externe qui mettrait fin au prématurément au test et fausserait le résultat.

Observation sans ouverture. La porte à un seul battant dispose d'une fenêtre d'observation, de sorte que le test peut être suivi du premier évent jusqu'au dernier sans ouvrir la chambre. Rien n'a besoin d'être déverrouillé et personne n'a besoin de se tenir devant une porte ouverte pour observer le comportement de la cellule.

Accessoires, du point de vue de l'opérateur :

• Porte - un seul battant, une seule fenêtre, poignée encastrée affleurante et charnières en SUS 304, reliée au corps par une charnière robuste et maintenue par un verrou antidéflagrant, de sorte que la porte fait partie intégrante de la structure de confinement et non d'un simple couvercle.
• Chaînes antidéflagrantes - deux chaînes de φ10 mm à gauche et deux à droite de la porte, constituant la deuxième ligne de défense si le verrou n'est pas complètement engagé.
• Décompression - une ouverture de décharge mécanique dans la paroi arrière, s'ouvrant vers l'extérieur pour libérer la pression lorsqu'une cellule explose.
• Ventilateur d'extraction - un ventilateur puissant à l'arrière de l'armoire qui rejette la fumée vers l'extérieur, commandé depuis le panneau de commande.
• Éclairage - une lampe LED à haute luminosité et basse consommation au sommet de la chambre, éclairant tout l'espace d'essai afin que la fenêtre reste utilisable pendant un dégagement de gaz.
• Port d'essai - un port de φ50 mm sur la gauche, avec un bouchon en silicone pour assurer l'étanchéité autour des câbles et un couvercle en acier inoxydable lorsque le port n'est pas utilisé.
• Panneau de commande - actionne le ventilateur d'extraction et l'éclairage, et aucun autre élément de l'armoire n'est sous tension électrique pendant un test.
• Roulettes - quatre roulettes réglables et verrouillables, de sorte que le caisson puisse être déplacé vers l'établi puis fixé en place.

À l'intérieur du TOB-001-1 : la chemise en acier inoxydable 304 sur les parois de la chambre et la dalle de marbre posée sur le sol.

Spécifications complètes

1. Dimensions et matériaux

La hauteur externe de 1 600 mm couvre la chambre d'essai, l'armoire d'équipement, le châssis et les roulettes ; l'encombrement externe est de 700 x 700 mm.

2. Porte, accessoires et alimentation

Le panneau de commande actionne le ventilateur d'extraction et la LED intérieure ; aucun autre élément de l'armoire n'est sous tension pendant un test.

Procédure d'utilisation

1. Avant le test

1. Allumez d'abord l'éclairage et inspectez la chambre : la dalle de marbre doit être sèche et exempte de débris provenant de l'essai précédent, et le verre doit être suffisamment propre pour voir la cellule.
2. Placez la cellule sur la dalle de marbre, centrée, avec le côté de l'évent à l'opposé de la fenêtre.
3. Introduisez les fils de test par l'orifice de φ50 mm sur la gauche et placez le bouchon en silicone autour d'eux, de sorte que l'entrée des câbles soit fermée mais que l'orifice reste utilisable.
4. Fermez la porte à un seul battant, enclenchez le verrou antidéflagrant et accrochez les deux chaînes de φ10 mm de chaque côté.
5. Démarrez le ventilateur d'extraction depuis le panneau de commande, puis lancez le programme de surcharge ou de décharge excessive sur votre propre source de courant.
6. Lorsque l'orifice n'est pas utilisé, remettez le couvercle en acier inoxydable en place de sorte que l'ouverture soit complètement fermée.

L'orifice de φ50 mm sur la gauche : le bouchon en silicone assure l'étanchéité autour des fils, et le couvercle en acier inoxydable ferme l'orifice lorsqu'il n'est pas utilisé.

2. Pendant et après le test

1. Regardez à travers la fenêtre, et non par une porte ouverte. La porte reste verrouillée et enchaînée pendant tout le programme.
2. Si la cellule évacue des gaz ou se rompt, laissez fonctionner le ventilateur d'extraction et n'ouvrez pas la chambre avant que la fumée ne se soit dissipée et que la chambre n'ait refroidi.
3. Après l'ouverture, vérifiez que l'ouverture de décharge mécanique à l'arrière est revenue à sa position fermée avant le test suivant.
4. Retirez les débris à l'aide d'outils anti-étincelles, nettoyez la dalle de marbre et le verre, et consignez l'état de la cellule dans le journal des tests.

Préparation du site et maintenance

• Alimentation. L'armoire nécessite une alimentation monophasée CA 220 V, 50 Hz d'une puissance nominale de 0,2 kW, avec une terre de protection. Cette alimentation alimente uniquement le ventilateur d'extraction et la LED ; la source de surcharge est un instrument séparé.
• Dégagement. Laissez de l'espace à l'avant pour le débattement de la porte et à l'arrière de l'armoire pour l'ouverture de décharge et l'évacuation du ventilateur. Une ouverture de décharge bloquée par un mur n'est plus une ouverture de décharge.
• Sol. L'unité repose sur quatre roulettes réglables, de sorte qu'un sol plat et un passage suffisamment large pour une emprise au sol de 700 x 700 mm sont tout ce qui est requis ; verrouillez les roulettes une fois le caisson en place.
• Entre les tests. Essuyez le verre, inspectez la charnière et la face de verrouillage, et vérifiez que les quatre chaînes sont toujours ancrées et exemptes de maillons tordus.
• Ne jamais contourner le verrou ou les chaînes pour raccourcir un cycle de test, et ne jamais laisser l'orifice de test ouvert pendant qu'une cellule évacue des gaz.

FAQ technique

Q1 : Pourquoi un caisson en acier fait-il un travail qu'une hotte de laboratoire ne peut pas faire ?

Parce que les deux dispositifs résolvent des problèmes différents. Une hotte de laboratoire est un dispositif de traitement de l'air : elle dilue et extrait les vapeurs, et son panneau avant, ses panneaux latéraux et sa gaine sont conçus pour cette fonction. Une cellule en rupture de pression produit une impulsion de pression et des fragments solides, qu'aucune hotte n'est conçue pour arrêter. Au moment où la hotte extrait la fumée, l'événement s'est déjà produit dans le volume de travail. Le caisson inverse l'ordre : la chambre en acier absorbe l'événement mécanique, et l'extraction traite ce qui reste ensuite.

Q2 : Pourquoi la chambre d'essai se trouve-t-elle dans la section supérieure avec une armoire d'équipement en dessous ?

Parce que la chambre et le matériel qui la pilote ont des exigences différentes. La chambre doit être petite, étanche et revêtue d'acier inoxydable, et chaque millimètre à l'intérieur constitue un volume utile ; le ventilateur, les commandes et le câblage n'ont pas besoin de se trouver dans ce volume pour faire leur travail. Les empiler verticalement permet de garder la chambre compacte et de placer la fenêtre à hauteur des yeux en position debout, plutôt que d'enfouir un cube de 500 mm à hauteur de genou.

Q3 : Pourquoi une dalle en marbre plutôt qu'un fond en acier ?

Parce qu'une base conductrice peut interrompre le test prématurément, et ce, de manière silencieuse. Si une cellule se rompt et que de l'électrolyte fuit, une flaque sur un fond en acier relie le boîtier de la cellule à la paroi de la chambre : il s'agit d'un court-circuit externe, et la cellule dispose désormais d'une seconde voie de défaillance qui n'a rien à voir avec la condition de surcharge que vous souhaitiez tester. Le marbre est un isolant, de sorte que la fuite reste une fuite et que le résultat reste imputable à la surcharge.

Q4 : Pourquoi une boîte fermée dispose-t-elle toujours d'un ventilateur d'extraction, et qu'apporte l'ouverture de décharge arrière ?

Il s'agit d'une enceinte de confinement, et non d'un récipient sous pression. Le ventilateur est présent pour le cas ordinaire, où une cellule dégage de la fumée et des vapeurs d'électrolyte sans se rompre : il évacue cette fumée vers l'extérieur afin que l'observation suivante se fasse à travers un air pur. L'ouverture de décharge mécanique est prévue pour le cas exceptionnel, où la pression interne augmente plus rapidement qu'aucun ventilateur ne pourrait l'évacuer, et offre à cette pression une sortie définie à l'arrière de l'armoire. L'un gère l'atmosphère, l'autre gère la pression, et aucun ne remplace l'autre.

Q5 : Pourquoi deux chaînes de chaque côté de la porte plutôt qu'une seule ?

Parce que la porte est un panneau grand et lourd, et qu'une explosion la soumet à des charges inégales. Une seule chaîne par côté permet à la porte de pivoter autour de la chaîne chargée et de s'ouvrir au coin opposé ; deux chaînes par côté retiennent le panneau en quatre points, de sorte que son mouvement est limité par une translation plutôt que par une rotation. Les chaînes constituent la deuxième ligne de défense derrière le verrou antidéflagrant, et elles sont dimensionnées de telle sorte que même une porte complètement déverrouillée ne puisse se déplacer que sur une courte distance.

Q6 : Que ne fait pas cette boîte, et quand avez-vous besoin d'un autre testeur ?

Le TOB-001-1 confine un événement ; il ne crée pas la condition de test et ne mesure rien. Il ne dispose d'aucune source de charge, d'aucun enregistrement de données, d'aucun contrôle de température, d'aucun épurateur de gaz ni d'aucun système d'extinction d'incendie actif, et sa chambre de 500 x 500 x 500 mm est dimensionnée pour des cellules grand public plutôt que pour des modules ou des packs. Si votre test est mécanique plutôt que électrique, le testeur de pénétration par pointe et d'écrasement TOB-6047-2T applique l'abus dans un cadre contrôlé ; si le mode de défaillance que vous étudiez est la propagation thermique, la machine de test d'emballement thermique TOB-8401 est l'instrument adéquat ; et si la cellule doit être enflammée expres

Toute la famille est répertoriée sous la catégorie Testeur de sécurité pour batteries et supercondensateurs, qui est l'endroit où cette boîte se trouve aux côtés des instruments de test de court-circuit, d'impact, de vibration et d'abus thermique.

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Revu par : Science Wang, Six Sigma Black Belt, Lignes de batteries ｜ Dernière mise à jour : 2026-10-20