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電池在防爆認(rèn)證技術(shù)應(yīng)用

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| 2020-06-22|Return

電池（Battery），一些防爆設(shè)備中不可獲缺的核心部件，特別是便攜式產(chǎn)品用二次電池在防爆手機(jī)、防爆對(duì)講機(jī)、防爆手持終端等的應(yīng)用都比較普遍。

目前常用電池：

1、鉛酸電池（VRLA）：

定義：一種電極主要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態(tài)下，正極主要成分為二氧化鉛，負(fù)極主要成分為鉛。充電狀態(tài)下，正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。

優(yōu)點(diǎn)：安全密封、維護(hù)簡(jiǎn)單、質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)：循環(huán)壽命差、密度低、充電時(shí)間久、重量較重、污染環(huán)境。

2、鎳鉻電池（Ni-Cd）：

定義：早應(yīng)用于手機(jī)、超科等設(shè)備的電池種類，具有良好的大電流放電特性、耐過(guò)充放電能力強(qiáng)、維護(hù)簡(jiǎn)單。

優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜、內(nèi)阻小、無(wú)漏液、質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)：壽命短、容量小、污染環(huán)境、有記憶效應(yīng)。

3、鎳氫電池（Ni-MH）：

定義：由氫離子和金屬鎳合成。

優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜，電量?jī)?chǔ)備比鎳鎘電池多30%、比鎳鎘電池更輕、使用壽命長(zhǎng)、壽命高、耐過(guò)充過(guò)放、對(duì)環(huán)境無(wú)污染、低溫性能好于鋰電池、回收價(jià)值高。

缺點(diǎn)：價(jià)格貴、能量密度低、標(biāo)稱電壓低、自放電大、高溫充電性能差、性能比鋰電池差。

4、鋰電池（Lithium Cell）：

定義：一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。一般使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。

優(yōu)點(diǎn)：能量密度高，使用壽命長(zhǎng)、額定電壓高、自放電率低、重量輕、具備高功率承受力、高低溫適應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)基本不消耗水、對(duì)環(huán)境無(wú)污染。

缺點(diǎn)：價(jià)格貴、安全性不穩(wěn)定、鈷酸鋰電池不能大電流放電。

幾種常用鋰電池介紹：

1、錳酸鋰（LiMn2O4）：

優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜、低溫性能好，在-20℃放電能有90%以上的效率、安全性能佳、倍率性高。

缺點(diǎn)：高溫性能差、循環(huán)壽命低(正常壽命大概300到400次)、克比容量低(112)、能量密度低。

行業(yè)：電動(dòng)汽車。

2、鈷酸鋰(LiCoO2)：

優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定、電化學(xué)性能優(yōu)越、一致性好、振實(shí)密度大。

缺點(diǎn)：安全性一般、成本高、對(duì)環(huán)境有污染。

行業(yè)：手機(jī)和筆記本電腦及其它便攜式電子設(shè)備。

3、三元鋰Li（NiCoMn）O2：

優(yōu)點(diǎn)：容量高(150.可以節(jié)省體積)、循環(huán)壽命佳(600到700次)、倍率放電佳。

缺點(diǎn)：安全性能是鋰電池中差的(特別是用鋼殼的) 。

行業(yè)：電動(dòng)汽車。

4、磷酸鐵鋰（LiFePO4）：

優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格適中、容量適中(130) 、循環(huán)壽命高(1500次左右) 、高溫性能好、倍率放電好。

缺點(diǎn)：導(dǎo)電性不好、價(jià)格不便宜、低溫放電性能不好、在電動(dòng)汽車上才能充分體現(xiàn)其優(yōu)越的性能(能6分鐘充滿電,能20倍放電)、一致性差。

行業(yè)：電動(dòng)汽車。

總結(jié)：隨著鋰電池的技術(shù)水平不斷提高，傳統(tǒng)的鉛酸、鎳氫、鎳鉻電池市場(chǎng)正被鋰電池快速取代中。

四、防爆場(chǎng)所電池要求：

GB3836，IEC60079對(duì)于電池有明確要求，由于GB3836落后國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，所以對(duì)于鋰電池的使用，還未放開。

注1：國(guó)內(nèi)大多數(shù)認(rèn)證機(jī)構(gòu)，其實(shí)都會(huì)接受鋰電池設(shè)備，每個(gè)機(jī)構(gòu)的要求理解不一樣，但統(tǒng)一的都需要提供第三方測(cè)試報(bào)告，或在單位內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。

注2：本安產(chǎn)品會(huì)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行隨機(jī)測(cè)試。

五、防爆場(chǎng)所鋰電池測(cè)試報(bào)告如下：

1、GB31241-2014《便攜式電子產(chǎn)品用鋰離子電池和電池組安全要求》。

注：此標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)家強(qiáng)制性鋰電池便攜式標(biāo)準(zhǔn)。

2、MT/T 1051-2007 《礦燈用鋰離子蓄電池》。

注：此標(biāo)準(zhǔn)是礦燈專用鋰電池標(biāo)準(zhǔn)。

3、QC/T 743-2006 《電動(dòng)汽車用鋰離子蓄電池》。

注：此標(biāo)準(zhǔn)是電動(dòng)汽車用鋰電池標(biāo)準(zhǔn)。

4、IEC62133-2012《含堿性或非酸性電解液的二次單體電池和電池（組）便攜式密封二次單體電芯，由電芯組成的電池（組）以及應(yīng)用于便攜式設(shè)備的安全要求》。

注：此標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際電池安全方面的標(biāo)準(zhǔn)。

5、IEC61960-2012《含堿性或其它非酸性電解液的二次電池單體或電池：便攜式鋰二次電池單體或電池》

注：此標(biāo)準(zhǔn)主要是電池性能方面的標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)試周期非常長(zhǎng)（10個(gè)月左右），也是國(guó)際防爆標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的鋰電池要求。

六、隔爆腔體內(nèi)鋰電池要求：

1、有保護(hù)裝置防止電池溫度過(guò)高和電池?fù)p壞。

2、防止極性接反或在同一個(gè)電池組內(nèi)被另一個(gè)電池反向充電，方式有以下兩種。

A、設(shè)置過(guò)度放電保護(hù)裝置用于監(jiān)控單體電池或電池組兩端電壓，當(dāng)電壓降低到低于電池制造商規(guī)定的低電壓時(shí)切斷電源。

B、每個(gè)單體電池上并聯(lián)一個(gè)二極管。

3、當(dāng)單體電池或電池組允許在隔爆外殼內(nèi)充電時(shí)，電池應(yīng)設(shè)置保護(hù)電路防止過(guò)度充電。

4、電池只允許串聯(lián)；

具體要求，請(qǐng)參照GB3836.2-2010，IEC60079：1-2014中附錄E條要求。

七、增安腔內(nèi)電池要求（含無(wú)火花型）：

1、若單體電池需要在危險(xiǎn)場(chǎng)所充電，充電電路應(yīng)視為設(shè)備的一部分，即使充電系統(tǒng)存在一個(gè)故障，充電電壓和電流也不能超過(guò)制造商規(guī)定的限值。

2、當(dāng)多于3個(gè)氣密式單體電池串聯(lián)連接時(shí)，應(yīng)設(shè)置過(guò)度放電保護(hù)電路防止在放電期間單體電池發(fā)生反向充電現(xiàn)象。（不多于6個(gè)單體電池串聯(lián)應(yīng)使用一個(gè)過(guò)度放電電路保護(hù)）。

3、電池只允許串聯(lián)。

八、鉛酸電池：

IEC 60896-11

IEC 60254

IEC 60095-1

IEC 60896-21

IEC 60952

IEC 61427

IEC 61056-1

九、鎳鉻電池：

IEC 61951-1

IEC 60623