Chambre d’essai de température et d’humidité de -40 ℃ à +130 ℃ pour les tests de fiabilité des cellules de batterie

Présentation du produit et applications idéales

Une chambre d’essai de température et d’humidité soumet les produits à des conditions climatiques contrôlées avec précision afin de vérifier leurs performances, leur sécurité et leur durabilité sous contrainte. La TOB-TH-80C est une chambre environnementale de 80 litres, installable sur paillasse ou au sol, spécialement conçue pour les essais de cellules de batterie. Elle couvre une plage de température de –40 °C à +130 °C et une plage d’humidité de 20 % à 98 % HR, permettant de simuler les environnements de froid extrême, de chaleur sèche et de chaleur humide cyclique auxquels les cellules lithium-ion sont confrontées pendant le transport, le stockage et le fonctionnement.

Ce qui distingue cette chambre d’une armoire d’essai climatique générique est son ensemble de fonctions de sécurité spécifiques aux batteries. Un évent de fumée, deux chaînes antidéflagrantes sur la porte de la chambre et un voyant d’alarme tricolore sont intégrés afin d’atténuer les risques liés aux défaillances des cellules. Un orifice mécanique d’équilibrage de pression empêche les différences de pression excessives lors des essais à forte humidité. L’intérieur est fabriqué en acier inoxydable SUS 304 et l’isolation en polyuréthane ignifuge de 100 mm d’épaisseur assure une stabilité thermique et une faible consommation énergétique. Le système de contrôle utilise un capteur américain PT100 à bulbe humide/sec pour fournir une stabilité de température de ±0,5 °C et une stabilité d’humidité de ±2 % HR, répondant aux exigences de répétabilité des normes IEC 60068-2-1, 60068-2-2 et 60068-2-30.

Idéal pour :

• Les fabricants de batteries et les laboratoires d’essais réalisant des expositions à haute/basse température, des cycles de température et des essais de chaleur humide sur des cellules lithium-ion, sodium-ion et à l’état solide.
• Les équipes de R&D évaluant de nouvelles chimies de cellules pour le comportement d’emballement thermique, la dégradation de la SEI et la perte de capacité sous contrainte environnementale contrôlée.
• Les services d’assurance qualité devant respecter les normes d’essai GB/T 2423 (IEC 60068) pour les produits électroniques destinés aux marchés mondiaux.
• Toute installation nécessitant de simuler le parcours climatique d’une cellule, depuis un entrepôt froid en hiver jusqu’à un conteneur d’expédition tropical, le tout dans une enceinte sûre et surveillée.

Vous ne savez pas quel profil d’essai (par exemple, cycle de –20 °C à 60 °C ou chaleur humide à 85 °C/85 % HR) évalue le mieux les points faibles de votre cellule ? Contactez nos ingénieurs d’application avec votre type de cellule et votre norme cible.

Position des essais environnementaux dans le développement et la production des batteries

Les essais environnementaux sont réalisés après l’assemblage et la formation des cellules, et avant l’expédition ou la qualification finale. Une cellule de batterie typique suivra une séquence telle que :

• Formation et vieillissement – Cycles initiaux de charge/décharge pour stabiliser la SEI.
• Contrôle des performances – Vérifications de la capacité, de la résistance interne et de la tension en circuit ouvert.
• Essais de contrainte environnementale– Stockage à haute/basse température, cycles de température, chaleur humide, choc thermique (à l’aide de la TOB-TH-80C).
• Essais de sécurité et de mauvaise utilisation– Surcharge, pénétration par clou, écrasement (avec un équipement séparé).
• Inspection finale – Contrôles électriques et visuels avant l’expédition de la cellule ou son intégration dans un pack.

Comme les essais de batteries impliquent un risque de dégazage ou d’incendie des cellules, la TOB-TH-80C intègre des mécanismes de sécurité absents des chambres environnementales génériques. Les chaînes antidéflagrantes de la porte empêchent son ouverture brutale, l’évent de fumée évacue toute fumée générée hors de la chambre et le voyant d’alarme tricolore fournit un avertissement visuel immédiat au personnel. Ces fonctions permettent d’utiliser la chambre dans un laboratoire de batteries standard sans enceinte séparée résistante aux explosions, ce qui économise de l’espace et réduit les coûts.

Fonctionnement du système de contrôle de la température et de l’humidité

La TOB-TH-80C utilise un système de réfrigération à compression de vapeur combiné à un chauffage électrique et à un système d’humidification de type baril afin de générer les conditions de température et d’humidité requises à l’intérieur de l’espace de travail de 80 litres. Un ventilateur centrifuge à plusieurs pales fait circuler l’air conditionné du haut vers le bas de la chambre à travers un réseau de conduits soigneusement conçu, garantissant une répartition uniforme de la température et de l’humidité dans tout le volume d’essai.

Contrôle de la température

Un compresseur hermétique de marque française (Tecumseh ou équivalent), utilisant le fluide frigorigène R404A, assure le refroidissement. Le compresseur est refroidi par air et fonctionne sous le contrôle du régulateur principal de la chambre, qui ajuste la capacité de réfrigération par dérivation de gaz chaud ou par cycles marche/arrêt selon la consigne. Le chauffage est assuré par un tube chauffant en alliage nickel-chrome à fil exposé, placé dans le flux d’air en amont du ventilateur. Le régulateur utilise un algorithme PID et le retour d’information provenant d’une paire de capteurs américains PT100 à bulbe humide/sec afin de maintenir la température à ±0,5 °C de la consigne, même en cas de variations de charge.

Contrôle de l’humidité

L’humidification est réalisée par un système à baril d’eau chaude, qui génère de la vapeur injectée dans le flux d’air. Cette méthode offre une réponse plus rapide et de meilleures performances à faible humidité que les humidificateurs traditionnels à bac, tout en minimisant l’accumulation de calcaire pouvant contaminer la chambre et les échantillons d’essai. Le tube d’humidification est intégré et présente une résistance d’isolation supérieure à 50 MΩ, avec une protection intégrée contre la chauffe à sec et les explosions. L’humidité est mesurée par le même capteur à bulbe humide/sec, et le régulateur maintient l’humidité relative à ±2 % HR de la consigne.

Circulation de l’air et construction de la chambre

Un moteur asynchrone basse pression de marque taïwanaise entraîne un ventilateur centrifuge à plusieurs pales qui aspire l’air du plénum de traitement et le distribue dans la chambre selon un schéma « de haut en bas ». La chambre intérieure est fabriquée en acier inoxydable SUS 304, tandis que la coque extérieure est en acier laminé à froid avec une finition peinte durable. Entre les deux se trouve une couche de 100 mm de mousse de polyuréthane haute résistance ignifuge, qui maintient la surface de la chambre froide au toucher et minimise les échanges thermiques avec l’environnement ambiant.

Sécurité et surveillance

La chambre est surveillée par un protecteur indépendant de température réglable (coupure en cas de surchauffe) et un circuit anti-condensation pour les échantillons. Un relais de protection contre l’ordre des phases empêche les dommages dus à un câblage secteur incorrect, et un interrupteur de protection sans fusible protège contre les surcharges électriques. En cas de défaillance d’une cellule, l’évent de fumée et les chaînes antidéflagrantes de la porte contiennent le danger, tandis que le voyant d’alarme tricolore avertit le personnel du laboratoire.

Spécifications techniques complètes

Pourquoi choisir TOB-TH-80C plutôt qu'une chambre environnementale générique

Pourquoi les groupes de tests de batteries investissent dans une chambre spécialement conçue :

Une chambre générique peut atteindre la température et l’humidité définies, mais elle ne dispose pas des protections mécaniques et électroniques qui rendent les tests de cellules lithium-ion sûrs pendant des heures ou des jours sans surveillance. La TOB-TH-80C a été conçue en tenant compte des modes de défaillance réels des cellules de batterie, et chaque fonction de sécurité est présente parce qu’un ingénieur de test a un jour été confronté à une cellule qui dégageait des gaz dans une chambre standard et aurait souhaité une meilleure solution.

Vous pourriez également avoir besoin de

• Testeur de court-circuit de batterie avec contrôle de température TOB-8102
• Testeur de choc mécanique pour batterie TOB-SKT-10
• Testeur de pénétration par clou et d’écrasement de batterie lithium-ion TOB-6047-2T

Prêt à soumettre vos cellules aux rigueurs des tests de contrainte environnementale ? Demandez un devis pour la TOB-TH-80C, incluant des options telles que la communication LAN, des étagères supplémentaires ou une configuration personnalisée des orifices de test. Nos ingénieurs d’application peuvent également fournir une séquence de test préconfigurée pour votre norme de batterie spécifique.

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