Vad är en 3-zons termisk chockkammare?

Ett batteripaket som överlever en ökeneftermiddag kan fortfarande spricka upp i en snöstorm. Den typen av fel visas inte i ett specifikationsblad - det visas i fältet efter att produkten redan har skickats. För ingenjörer som bygger elbilsbatterier, flygdelar och fordonselektronik är det enda sättet att fånga detta fel innan en kund gör det att tvinga det att ske först, säkert, i ett labb.

Den här artikeln förklarar hur LIB Industry'sTermisk chockkammare i 3 zoneråterskapar det misslyckandet på begäran, vilka standarder det uppfyller, varför en thailändsk batteritillverkare valde det för produktionstestning och hur det står sig mot en traditionell 2 Zone-design.

LIB Industry har ägnat år åt att designa miljötestutrustning för fordons-, flyg- och batteriindustrin, och deterfarenhet visar sig i själva hårdvaran. Varje kammare med 3 zoner använder en SUS304 rostfri-insida och A3-pulver-belagd stålexteriör, dubbla centrifugalfläktar för luftflöde och en PID-styrenhet med sluten-slinga ihopkopplad med PT100-sensorer för ±1 grads noggrannhet. Kammaren är byggd med ett inre volymområde på 100 L till 500 L (modellerna 3TS-100, 3TS-210, 3TS-300, 3TS-500), med lastkapacitet från 10 kg upp till 35 kg, så labb kan testa allt från små komponenter till fulla batterimoduler på samma plattformsfamilj.

Standarder som kammaren med 3 zoner är byggd för att uppfylla

Ett testresultat spelar bara roll om en kund, OEM eller certifieringsorgan litar på det. LIB:s 3 zonkammare är designade och kalibrerade för att uppfylla IEC 60068-2-14 (testning av temperaturförändring), ISO 16750 (elektrisk/elektronisk utrustning för vägfordon), GB/T 2423.22 (Kinas nationella standard för termisk batterisäkerhet för lithium38) och UN. Det betyder att data som genereras internt stämmer överens med vad revisorer och tillsynsmyndigheter förväntar sig att se, utan extra konvertering eller omtestning.

Vad är en 3-zons termisk chockkammare och hur fungerar den?

Till skillnad från en design med 2-zoner som flyttar prover mellan endast en varm kammare och en kall kammare, lägger en termisk chockkammare med 3 zoner till en tredje omgivande testsektion i mitten. Provet rör sig från den omgivande zonen till +220 graders för-uppvärmningsrummet eller -75 graders för-svalrummet och kan vistas i den omgivande zonen mellan stötarna om testprofilen kräver det. Uppvärmning från omgivningstemperatur till +200 grader tar cirka 30 minuter, och nedkylning från omgivning till -70 grader tar ungefär samma sak, med temperaturfluktuationer som hålls på Mindre än eller lika med ±0,5 grader och avvikelse inom Mindre än eller lika med ±3 grader. Denna trezonslayout ger ingenjörer en mer realistisk simulering av verkliga förhållanden, där produkter sällan hoppar direkt från extrem värme till extrem kyla utan att först passera ett normalt driftsområde.

För att visa hur detta utspelar sig i ett riktigt test, här är en typisk termisk chockcykel som hänvisar till IEC 60068-2-14 (Test Na), som är en av de vanligast citerade standarderna för testning av temperaturförändringar:

En batteritillverkare i Thailand tog nyligen in en 3 Zone Thermal Shock Chamber i sin produktionslinje för att köra prestandatestning på litiumbatterier, och resultaten fick dem att komma tillbaka för en andra enhet. Flera saker stack ut för deras QA-team.

Säkerhetsefterlevnad var det första problemet, och det åtgärdades till fullo.Kammaren har CE-certifiering och är byggd för att passa IEC- och CSA-säkerhetskraven, så att deras exporterade produkter kan klara nedströmsrevisioner utan extra dokumentationsarbete. Explosionssäkra funktioner - tryck-avlastningskonstruktion, förstärkt hölje och automatisk avstängning vid onormala avläsningar - innebar att deras ingenjörer kunde köra battericykeltest utan att behandla varje körning som en säkerhetsrisk.

Testprecisionen matchade deras produktionstoleranser.Med ±0,5 graders fluktuation och ±1 grads sensornoggrannhet från PT100-sonderna, producerade deras upprepade tester konsekventa, jämförbara data över skift - något de sa att deras tidigare kammare inte kunde leverera tillförlitligt.

Anpassning kom utan extra kostnad.LIB Industry konfigurerade hyllkapacitet, kabelhålsplacering och programlagring (upp till 120 testprofiler, 9 999 cykler vardera) för att matcha deras specifika batterimoduldimensioner, utan kostnad.

Lång-support avslutade affären.En 3-års garanti, löpande reserv-support och-utbildning på plats för deras tekniker gav teamet förtroende för att kammaren skulle förbli produktiv långt efter installationsdagen - inte bara under det första året.

Båda designerna chockerar ett urval mellan varma och kalla extremer, men sättet de gör det på - och vad de är bäst lämpade för - är olika.

Om en teststandard eller kundspecifikation kräver en stabiliseringsperiod vid rumstemperatur mellan termiska extremer, eller om applikationen är närmare elektronik på komponentnivå snarare än stora batteripaket, är 3-zonskammaren den bästa passformen. Om prioriteringen är maximal belastningskapacitet och snabbast möjliga varm-till-överföring utan att något omgivande steg krävs, är 2-zonskammaren vanligtvis det effektivare valet.

LIB-branschens populära kontrollerade laboratorieklimatkammare

 

Bänkstyrd klimatmiljökammare

Utrymmes-sparande laboratoriedesign, exakt temperatur- och luftfuktighetskontroll

Termisk chockkammare med 2 zoner

Snabb övergång, pålitlig testning

Termisk chockkammare i 3 zoner

Extrem temperaturchock, hög-precisionskontroll

Temperatur Fuktighet Vibrationskammare

Kombinerad klimat- och vibrationstestning, minskad testtid och förbättrad korrelation

Ugn

Snabb uppvärmningsprestanda, tillförlitliga-långsiktiga termiska åldringstester

Värmecykelkammare för snabb förändringshastighet

Upp till 5/10/20 grader/min Temperaturramphastigheter, accelererad produkttillförlitlighetsvalidering.