不同防爆型式電氣設(shè)備對(duì)電池的要求

2021年11月25日來源：防爆云平臺(tái)--防爆產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)平臺(tái) 防爆空調(diào) 防爆電氣防爆電機(jī) 防爆風(fēng)機(jī) 防爆通訊瀏覽 2609 次評(píng)論 0 次

電池（Battery）指盛有電解質(zhì)溶液和金屬電極以產(chǎn)生電流的杯、槽或其他容器或復(fù)合容器的部分空間，能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。具有正極、負(fù)極之分。隨著科技的進(jìn)步，電池泛指能產(chǎn)生電能的小型裝置。如太陽能電池。電池的性能參數(shù)主要有電動(dòng)勢、容量、比能量和電阻。利用電池作為能量來源，可以得到具有穩(wěn)定電壓，穩(wěn)定電流，長時(shí)間穩(wěn)定供電，受外界影響很小的電流，并且電池結(jié)構(gòu)簡單，攜帶方便，充放電操作簡便易行，不受外界氣候和溫度的影響，性能穩(wěn)定可靠，在現(xiàn)代社會(huì)生活中的各個(gè)方面發(fā)揮有很大作用。

不同防爆型式中電池的應(yīng)用技術(shù)

一、隔爆型

隔爆型電氣設(shè)備鋰電池設(shè)計(jì)依據(jù)

1、電池電源設(shè)計(jì)參照標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

1.1、GB3836.2-2010《爆炸性環(huán)境第2部分：由隔爆外殼“d”保護(hù)設(shè)備》，附錄E：隔爆外殼內(nèi)使用的電池;

1.2、IEC 61960-2011《含堿性或其它非酸性電解液的二次電池單體和電池:便攜式鋰二次電池單體或電池》;

1.3、IEC 62619-2017《蓄電池和含堿或其他非酸性電解質(zhì)蓄電池組，工業(yè)應(yīng)用中使用二次鋰電池和蓄電池組的安全要求》;

2、電池電化學(xué)系統(tǒng)

2.1、18650鋰電電芯符合IEC 61960-2011標(biāo)準(zhǔn);

2.2、由4節(jié)18650鋰電電芯串聯(lián)組成的蓄電池組符合IEC62619-2017標(biāo)準(zhǔn);

2.3蓄電池組屬于附錄E中表E.2允許蓄電池范圍;

3、隔爆外殼內(nèi)的電池(或電池組)的通用要求

3.1、18650電芯符合IEC61960-2011標(biāo)準(zhǔn)，電池組是氣密式蓄電池，符合E3.1第三條規(guī)定，可在隔爆殼內(nèi)充電;

3.2、球機(jī)的隔爆外殼設(shè)置有表9中20.2(d)規(guī)定標(biāo)志“警告：在爆炸性氣體中嚴(yán)禁打開”;

3.3、鋰電池組的安全裝置安裝牢固，之間不存在相對(duì)位移，符合E.3.3、E.3.4要求;

4、安全裝置的布置

4.1、鋰電池組配有安全裝置---電池保護(hù)板，使輸出端串聯(lián)216系列陶瓷快熔保險(xiǎn)絲，額定值3.15A/250V，保險(xiǎn)絲熔斷電流3.15A低于電池制造商規(guī)定的最大放電電流5A，保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)間10ms低于電池最大放電電流的持續(xù)時(shí)間，符合E.4.1.2第二條要求;

4.2、18650電芯容量2.6Ah，電池組體積超過球機(jī)防爆外殼凈容積1%，所以每節(jié)18650電芯都并聯(lián)一個(gè)二極管1N5336B，二極管額定電壓4.3V高于每節(jié)電芯最高開路電壓4.2V，二極管壓降0.7V低于電芯安全反向充電電壓，符合E.4.2.2、E.6.1要求;

5、隔爆外殼內(nèi)蓄電池充電

5.1、電池組安全裝置—電池保護(hù)板可使得電池組在隔爆殼內(nèi)在充電時(shí)，不超出制造商規(guī)定的詳細(xì)充電條件，符合E.5.2要求;

5.2、充電裝置接口具有有防反接及錯(cuò)接功能，充電裝置本身也具備防止反向充電功能，符合E.5.3要求;

5.2、電池組的安全裝置---電池保護(hù)板使用了電源管理芯片監(jiān)管每節(jié)18650電芯的充放電情況，當(dāng)電池組內(nèi)任何電芯的電壓超過規(guī)定的最高電壓3.7V時(shí)，則會(huì)切斷充電電流，符合E.5.5要求;

由于電池不允許并聯(lián)，所以只能采取將單電芯的電池容量加大，通過串聯(lián)來增加電池組的電壓。

二、本安型

本安型防爆電氣設(shè)備如手持終端、對(duì)講機(jī)、檢測儀等一般都是用電池供電的，在進(jìn)行防爆認(rèn)證時(shí)候電池也是其重點(diǎn)的評(píng)估對(duì)象。

對(duì)于本安型設(shè)備的電池一般需要考核短路，溫升，以及電解液的泄漏問題，在GB3836中有如下規(guī)定：可充電電池或電池組，在進(jìn)行任何試驗(yàn)之前應(yīng)至少經(jīng)過兩次完全充電和放電。

（1）10只試驗(yàn)樣品應(yīng)承受下列最不利條件：

1）短路至放電完為止；

2）在制造商建議范圍內(nèi)施加輸入電流或充電電流；

3）在制造商建議范圍內(nèi)對(duì)電池充電，其中有一電池組完全放電或極性接反。

在進(jìn)行完上述試驗(yàn)后，將電池放置在吸水紙上至少12h，應(yīng)無電解液泄漏。

（2）最高表面溫度應(yīng)按以下規(guī)定確定。試驗(yàn)時(shí)，電池或電池組外部的所有限流器件應(yīng)短路。試驗(yàn)時(shí)應(yīng)除去電池或電池組上不是外殼本身的任何外層覆蓋物(紙或金屬等)。溫度應(yīng)是每只電池或電池組的外殼表面溫度，并取最大值。試驗(yàn)應(yīng)在電路中帶有內(nèi)部限流器件以及在限流器件被短路兩種情況下進(jìn)行，每組試驗(yàn)均測試10只電池。試驗(yàn)后結(jié)果應(yīng)符合相關(guān)防爆溫度組別要求。如T4，不能超過130℃；T5，不能超過95℃。

本安型設(shè)備電池容量一般建議不要超過3000mAH，容量一大溫升就會(huì)高，然后短路會(huì)出現(xiàn)起火、爆炸或者電解液泄漏的問題。

對(duì)于大容量電池的處理，一把可以考慮按照隔爆或者增安來設(shè)計(jì)。但不是所有電池都能用于隔爆外殼內(nèi)或者做成增安型的。對(duì)于電池的要求，IEC60079通用標(biāo)準(zhǔn)中有如下規(guī)定（除了本安型設(shè)備，所有電池都只允許串聯(lián)，不能并聯(lián)）：