Scatola a prova di esplosione per sovraccarica per batterie agli ioni di litio

Scatola a prova di esplosione per sovraccarica - TOB-001-1

Una scatola di contenimento in acciaio a camera singola per test di sovraccarica e sovrascarica su celle 18650, a bottone, per telefoni, power bank e celle primarie

Panoramica del prodotto e applicazioni ideali

Il TOB-001-1 è una scatola di contenimento in acciaio costruita per un unico scopo: tenere una cella che esplode o brucia durante un test di sovraccarica o sovrascarica lontana dalla persona che esegue tale test. La cella si trova all'interno di una camera in acciaio inossidabile, la porta è bloccata e incatenata e l'operatore osserva attraverso un vetro a prova di esplosione invece di stare sopra al campione. Il corpo è interamente in acciaio, il che conferisce alla scatola il suo comportamento di contenimento piuttosto che essere un involucro decorativo.

Un unico armadio sostiene l'intero assieme: la camera di prova occupa la sezione superiore e un armadio per apparecchiature forma la sezione inferiore. All'interno, la camera misura 500 x 500 x 500 mm ed è rivestita interamente con piastra in acciaio inossidabile 304 da 1,5 mm; all'esterno, il guscio è in acciaio laminato a freddo da 1,2 mm rifinito con una verniciatura a polvere ad alta temperatura, offrendo un ingombro complessivo di 700 x 700 x 1.600 mm. L'armadio poggia su quattro ruote regolabili, in modo da poter essere riposizionato senza essere fissato al pavimento.

Il contenimento è stratificato anziché singolo. Una porta a un'anta con una finestra si chiude contro il corpo su robuste cerniere in SUS 304 ed è trattenuta da una serratura a prova di esplosione; due catene a prova di esplosione da φ10 mm su ciascun lato della porta limitano la distanza che può percorrere anche se la serratura non è completamente inserita; e un'apertura di sfiato della pressione meccanica nella parete posteriore offre alla sovrapressione una via definita di uscita dalla scatola, lontano dall'operatore.

La scatola è una barriera, non un tester. Non carica, scarica o misura nulla: la fonte di sovraccarica, il data logger e le termocoppie appartengono al vostro banco e i loro cavi entrano nella camera attraverso la porta da φ50 mm a sinistra. Ciò che la scatola fornisce è l'ambiente in cui si svolge il test.

Ideale per:

• Batterie di telefoni, dove una busta gonfia o un pacco che sfiata costituiscono il guasto previsto
• Celle a bottone, abbastanza piccole da essere espulse ma ancora abbastanza calde da ferire
• Batterie per power bank, testate come pacco anziché come cella nuda
• Celle primarie AA e AAA (serie 5 e 7), inclusi i casi di perdite e sfiato
• Una singola cella 18650, il formato più utilizzato per lo screening di sovraccarica e sovrascarica

Scatola a prova di esplosione per sovraccarica TOB-001-1, vista frontale: porta a un'anta con maniglia a incasso a filo e pannello di controllo accanto ad essa.

Comunicateci il formato della cella e quante celle testate per turno, e vi confermeremo le dimensioni della camera e l'elenco degli accessori prima che possiate ordinare.

Perché il test di sovraccarica richiede una barriera fisica

Una cella sovraccaricata non si guasta educatamente. Oltre il punto in cui il catodo non può più accettare litio, l'elettrolita inizia a decomporsi, la cella sfiata un vapore infiammabile e, nel peggiore dei casi, il contenitore si rompe e scaglia parti calde verso l'esterno. L'evento è breve e le parti lasciano la cella con un'energia sufficiente a ferire chiunque si trovi di fronte ad essa. Un banco di prova che trattiene una cella in un morsetto aperto presuppone che la cella non si guasti in quella direzione.

Una cappa aspirante non è un sostituto. Una cappa è un dispositivo di trattamento dell'aria: diluisce ed estrae i vapore, e la sua anta, i pannelli laterali e il condotto sono costruiti attorno a tale funzione piuttosto che attorno a un impulso di pressione e frammenti solidi. L'estrazione avviene inoltre a posteriori, quando il fumo è già stato rilasciato nel volume di lavoro. Il TOB-001-1 separa le due funzioni. La camera in acciaio assorbe l'evento meccanico, la ventola di scarico sul retro pulisce l'atmosfera in seguito e l'apertura di sfiato meccanico fornisce alla sovrapressione un'uscita definita nella parte posteriore dell'armadio.

Il terzo elemento di contenimento è procedurale anziché meccanico: la serratura a prova di esplosione più le catene. Una porta semplicemente chiusa si aprirà sotto una detonazione. Due catene da φ10 mm su ciascun lato della porta sono dimensionate in modo che anche una porta completamente sbloccata possa muoversi solo per una breve distanza, mantenendo i frammenti all'interno e l'operatore all'esterno.

Costruzione della camera e caratteristiche di contenimento

L'armadio è un'unica unità alta 1.600 mm su quattro ruote regolabili: la camera di prova occupa la sezione superiore e l'armadio delle apparecchiature la sezione inferiore. La camera stessa è uno spazio di 500 x 500 x 500 mm, completamente rivestito con piastra in acciaio inossidabile 304 da 1,5 mm: non un pannello rivestito, ma un rivestimento inossidabile lungo le pareti che una cella che sfiata riuscirà effettivamente a raggiungere.

Doppia parete. Il rivestimento in acciaio inossidabile 304 è scelto perché resiste all'acido fluoridrico e ai solventi organici rilasciati da una cella agli ioni di litio in sfiato molto meglio di quanto farebbe una superficie in acciaio al carbonio verniciato. Intorno ad esso, il guscio in acciaio laminato a freddo da 1,2 mm con la sua verniciatura a polvere ad alta temperatura sostiene il carico strutturale e conferisce alla scatola il suo aspetto finito.

Base in marmo. La cella poggia su una lastra di marmo posata sul pavimento della camera anziché direttamente sull'acciaio. Il marmo è un isolante: se l'elettrolita fuoriesce da una cella rotta, la pozzanghera non può fare da ponte tra il contenitore della cella e la parete della camera creando un cortocircuito esterno che terminerebbe il test in anticipo e falserebbe il risultato.

Osservazione senza apertura. La porta ad un'anta ha una finestra di visualizzazione, in modo che il test possa essere osservato dal primo all'ultimo sfiato senza aprire la camera. Non è necessario sbloccare nulla e nessuno deve stare di fronte a una porta aperta per vedere cosa sta facendo la cella.

Raccordi, dal lato operatore della scatola:

• Porta - anta singola, finestra singola, maniglia a incasso a filo e cerniere in SUS 304, unita al corpo da una robusta cerniera e trattenuta da una serratura a prova di esplosione, in modo che la porta sia una parte strutturale del contenimento anziché una semplice copertura.
• Catene a prova di esplosione - due catene da φ10 mm a sinistra e due a destra della porta, come seconda linea di difesa se la serratura non è completamente inserita.
• Sfiato della pressione - un'apertura di sfiato meccanica nella parete posteriore, che si apre verso l'esterno per rilasciare la pressione quando una cella esplode.
• Ventola di scarico - una potente ventola nella parte posteriore dell'armadio che scarica il fumo verso l'esterno, azionata dal pannello di controllo.
• Illuminazione - una lampada LED a risparmio energetico ad alta luminosità nella parte superiore della camera, che illumina l'intero spazio di prova in modo che la finestra rimanga utilizzabile durante uno sfiato.
• Porta di prova - una porta da φ50 mm a sinistra, con un tappo in silicone per sigillare intorno ai cavi e un coperchio in acciaio inossidabile per quando la porta non è in uso.
• Pannello di controllo - aziona la ventola di scarico e l'illuminazione, e nient'altro sul mobile è sotto tensione elettrica durante un test.
• Rotelle - quattro rotelle regolabili e bloccabili, in modo che la scatola possa essere spostata sul banco e poi fissata in posizione.

All'interno del TOB-001-1: il rivestimento in acciaio inossidabile 304 lungo le pareti della camera e la lastra di marmo posata sul pavimento.

Specifiche complete

1. Dimensioni e materiali

L'altezza esterna di 1.600 mm copre la camera di prova, l'armadio delle apparecchiature, il telaio e le rotelle; l'ingombro esterno è 700 x 700 mm.

2. Porta, accessori e alimentazione

Il pannello di controllo aziona la ventola di scarico e il LED interno; nient'altro sul cabinet è sotto tensione elettrica durante un test.

Procedura operativa

1. Prima del test

1. Accendere prima l'illuminazione e ispezionare la camera: la lastra di marmo deve essere asciutta e priva di residui della prova precedente e il vetro deve essere abbastanza pulito da poter vedere la cella.
2. Posizionare la cella sulla lastra di marmo, al centro, con il lato di sfiato rivolto lontano dalla finestra.
3. Introdurre i cavi di test attraverso la porta da φ50 mm a sinistra e inserire il tappo in silicone attorno ad essi, in modo che l'ingresso dei cavi sia chiuso ma la porta sia comunque utilizzabile.
4. Chiudere la porta ad anta unica, innestare la serratura a prova di esplosione e agganciare le due catene da φ10 mm su ciascun lato.
5. Avviare la ventola di scarico dal pannello di controllo, quindi avviare il programma di sovraccarica o sovrascarica sulla propria sorgente di corrente.
6. Quando la porta non è in uso, rimontare il coperchio in acciaio inossidabile in modo che l'apertura sia completamente chiusa.

La porta da φ50 mm a sinistra: il tappo in silicone sigilla intorno ai cavi e il coperchio in acciaio inossidabile chiude la porta quando non è in uso.

2. Durante e dopo il test

1. Osservare attraverso la finestra, non attraverso la porta aperta. La porta rimane chiusa a chiave e con la catena per l'intero programma.
2. Se la cella sfiata o si rompe, lasciare in funzione il ventilatore di scarico e non aprire la camera finché il fumo non si è dissipato e la camera non si è raffreddata.
3. Dopo l'apertura, verificare che l'apertura di scarico meccanica sul retro sia tornata nella sua posizione di chiusura prima del ciclo successivo.
4. Rimuovere i detriti con utensili antiscintilla, pulire la lastra di marmo e il vetro, e registrare le condizioni della cella nel registro di test.

Preparazione del sito e manutenzione

• Alimentazione. L'armadio necessita di un'alimentazione monofase CA 220V, 50Hz nominale per 0,2 kW, con messa a terra di protezione. Tale alimentazione aziona solo il ventilatore di scarico e il LED; la sorgente di sovraccarica è uno strumento separato.
• Spazio libero. Lasciare spazio sul davanti per l'apertura della porta e dietro l'armadio per l'apertura di scarico e l'espulsione del ventilatore. Un'apertura di scarico bloccata da una parete non è più un'apertura di scarico.
• Pavimento. L'unità poggia su quattro ruote pivottanti regolabili, quindi sono necessari solo un pavimento piano e un percorso largo a sufficientemente per un ingombro di 700 x 700 mm; bloccare le ruote una volta che la scatola è in posizione.
• Tra i test. Pulire il vetro, ispezionare la cerniera e la piastra della serratura e verificare che tutte e quattro le catene siano ancora ancorate e prive di maglie piegate.
• Non manomettere la serratura o le catene per abbreviare un ciclo di prova e non lasciare mai la porta di prova aperta mentre una cella sta rilasciando gas.

FAQ di ingegneria

D1: Perché una scatola d'acciaio fa un lavoro che una cappa chimica non può fare?

Perché i due dispositivi risolvono problemi diversi. Una cappa chimica è un dispositivo di trattamento dell'aria: diluisce ed estrae i vapori e la sua anta, i pannelli laterali e il condotto sono costruiti per tale scopo. Una cella che si rompe produce un impulso di pressione e frammenti solidi, nessuno dei quali è progettato per essere fermato da una cappa. Nel momento in cui la cappa estrae il fumo, l'evento è già avvenuto nel volume di lavoro. La scatola cambia l'ordine: la camera in acciaio assorbe l'evento meccanico e l'estrazione gestisce ciò che rimane dopo.

D2: Perché la camera di prova si trova nella sezione superiore con un armadio per apparecchiature sottostante?

Perché la camera e l'hardware che la aziona hanno requisiti diversi. La camera deve essere piccola, sigillata e rivestita in acciaio inossidabile, e ogni millimetro al suo interno è volume utile; la ventola, i comandi e il cablaggio non devono trovarsi in quel volume per svolgere il proprio lavoro. Disporli in verticale mantiene la camera compatta e solleva la finestra all'altezza degli occhi in piedi, anziché seppellire un cubo da 500 mm all'altezza delle ginocchia.

D3: Perché una lastra di marmo anziché un pavimento in acciaio?

Perché una base conduttiva può interrompere il test in anticipo e farlo silenziosamente. Se una cella si rompe e l'elettrolita fuoriesce, una pozzanghera su un pavimento in acciaio collega il contenitore della cella alla parete della camera: si tratta di un cortocircuito esterno e la cella ora ha una seconda via di guasto che non ha nulla a che fare con la condizione di sovraccarica che intendevi testare. Il marmo è un isolante, quindi la perdita rimane una perdita e il risultato rimane attribuibile alla sovraccarica.

D4: Perché una scatola chiusa ha ancora una ventola di scarico e cosa aggiunge l'apertura di scarico posteriore?

È un involucro di contenimento, non un recipiente a pressione. La ventola è presente per il caso ordinario, in cui una cella emette fumo e vapori di elettrolita senza rompersi: scarica quel fumo all'esterno in modo che l'osservazione successiva avvenga attraverso aria pulita. L'apertura di scarico meccanico è presente per il caso eccezionale, in cui la pressione interna aumenta più rapidamente di quanto qualsiasi ventola possa rimuoverla, e dà a quella pressione un'uscita definita sul retro dell'armadio. Uno gestisce l'atmosfera, l'altro gestisce la pressione e nessuno dei due sostituisce l'altro.

D5: Perché due catene su ciascun lato della porta anziché una?

Perché la porta è un'anta grande e pesante e un'esplosione la sollecita in modo non uniforme. Una singola catena per lato consente alla porta di ruotare attorno alla catena caricata e aprirsi all'angolo opposto; due per lato vincolano l'anta in quattro punti, in modo che la corsa sia limitata come traslazione anziché come rotazione. Le catene sono la seconda linea di difesa dietro la serratura a prova di esplosione e sono dimensionate in modo che anche una porta completamente sbloccata possa muoversi solo per breve distanza.

D6: Cosa non fa questa scatola e quando serve un tester diverso?

Il TOB-001-1 contiene un evento; non crea la condizione di test né misura nulla. Non ha alcuna fonte di carica, registrazione dati, controllo della temperatura, depurazione del gas e soppressione attiva degli incendi, e la sua camera da 500 x 500 x 500 mm è dimensionata per celle di consumo anziché per moduli o pacchi. Se il tuo test è meccanico anziché elettrico, il tester di penetrazione del chiodo e compressione TOB-6047-2T applica l'abuso in un telaio controllato; se la modalità di guasto che stai studiando è la propagazione termica, la macchina per test di fuga termica TOB-8401 è lo strumento giusto; e se la cella deve essere incendiata appositamente

L'intera famiglia è elencata sotto Battery and Supercapacitor Safety Tester, che è il punto in cui questa scatola si trova insieme agli strumenti di test per cortocircuito, impatto, vibrazione e abuso termico.

Raccontaci il formato della cella, il numero di celle per turno e lo spazio dietro il banco, e ti confermeremo la configurazione della camera e l'elenco degli accessori prima di ordinare.

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

Recensito da: Science Wang, Six Sigma Black Belt, Battery Lines ｜ Ultimo aggiornamento: 2026-10-20