本安型防爆电气产品使用电池的要求

摘 要

蓝狮平台因矿用本安型防爆产品对应用在其中的电池或电池组有较严格的准则要求，这些准则要求在相关标准中阐述的不够明确。文章结合实际工作经验分析并总结了在本安型防爆设备中电池及电池组的运用要求。

关于蓝狮平台的本安 防爆 电池

随着电子技术的高速发展以及煤矿产能的提高，对便携式矿用本安型防爆电气产品的需求也越来越大，对这类产品型式检验的考核越来越严格。而便携式本安型防爆产品由于需要“便携”，较注重产品体积问题。通常为减小产品体积，便携式本安型防爆产品在电源设计这块，均采用电池或电池组供电的方式，这样导致这类产品进行本质安全型考核时，也需对电池或电池组进行相关本安要求。实际工作中，由于相关标准对电池或电池组进行本安要求阐述的不够清楚，导致产品进行型式试验时因产品中的电池或电池组运用不确当，出现较多的型式检验不合格现象。文章针对此情况，结合实际经验对便携式本安型防爆电气产品设备对电池的要求等分析及总结

1 防爆电气产品对电池的基本要求

一般防爆电气产品首先该满足GB3836.1-2010《爆炸性环境第1部分：设备通用要求》的关于装有电池设备的规定。具体规定详见下文。

1.1 电池类型要求

防爆电气产品所使用的单体电池类型，必须符合相关国家标准或IEC标准，具体详见下表1及表2。

1.2 极限值

所有的原电池或电池组在设置或使用过程中，应在电池生产厂家的容许极限值范围内。

1.3 设计及组装要求

（1）原电池和蓄电池不应设在产品的同一外壳防爆腔内。

（2）由于原电池不能继续充电。若其它电压源与产品内的原电池的设备存在互接的可能性时，应采取防护措施防止其它电流充入原电池。

（3）设计及组装单体电池应避免电池的电解液泄露，以免对防爆性能或元件安全性造成不利影响。

1.4 电池组的四相同原则

防爆产品中由单体电池组成的电池组，对单体电池要求四相同原则，即对单体原电池的电化学系统、结构、额定容量，生产厂家四个方面保持一致。

1.5 标志设置要求

为避免防爆电气产品内的电池或电池组在运输过程中带来的不必要麻烦，需在产品外壳醒目地方，明确标出产品的运输时放置的方位。

2 本安型防爆电气设备对电池或电池组的结构要求

2.1 型式要求

结合GB3836.4-2010《爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备》第7.4.9条的要求，本安电气设备的电池或电池组结构主要有以下几种型式：

（1）密封式（气密）

（2）阀控式密封式

（3）带有压力释放装置，采用（1）项和（2）项方式密封形式

2.2 密封要求

因电池或电池组在使用期限内不能补充电解液，其外壳一般采用金属或塑料材料进行密封，所以有电池或电池组的便携式防爆本安型产品外壳密封需满足以下要求。

（1）外壳应没有接缝或接口，如可采用整体拉伸法、离心铸造法、模压法、熔接法、钎焊、熔焊法或具有由外壳结构保持永久压紧的弹性或塑料密封器件（例如垫圈和“O”型圈）粘接密封法。采用透气材料，例如以纸为材料）的结构，均认为是非密封式结构。接线端子周围的密封可采用热固或热塑化合物浇注的密封结构。

（2）用于浇封式电池或电池组的浇封化合物应与规定的电解液相适应，并符合相关的规定。

3 防漏液和排气要求

电池、电池组结构应具有电解液不能够溢出的型式，一般采用上述的密封型式，防止电解液泄露损坏与本质安全性能有关的元器件。一般来说，电池或电池组应进行相应的电解液泄漏试验，但若相关电池生产厂家有能符合电池或电池组电解液泄漏试验规定的书面证明，可不做电解液泄漏试验

若产品使用的电池（组）要求在在产品内部可以充电，则电池组生产厂家，应明确其内的氢气的含量不超过电池盒净容积的2%，保证所有电池组通过透气结构排出的气体不会排到含有电子元件或线路的设备外壳内。

对于电池组应采用泄压方法把电池盒内的压力限制在电池能承受的压力值以及电池生产厂家规定的限制内。

4 本安设计要求

由于便携式本安产品对内的电池及电池组有一定的设计要求，归纳并总结这些要求，对设计者在设计时能提供一定的理论基础。结合实际经验，以下为便携式本安产品对内的电池及电池组设计的具体要求

（1）考虑电池或电池组工作时的温度及能量，设计人员应清楚电池的标称及最高开路电压，且标称及最高开路电压应满足上文的表1和表2。

（2）若电池或电池组的最大短路电流小于GB3836.4-2010 附录A中的表A.1要求，则确定电池或电池组的温升值时，试验电压应采用标称电压。反之，应对电池或电池组采用限流保护，常用方式是串联限流电阻，若电池组中采用了串联限流电阻时，需将二者浇封一起。

（3）如产品中所用电池不能在煤矿爆炸性环境中更换时，则在单体电池的峰值开路电压小于4.5V或最大电压及瞬态电流的乘积不超过33W的情况下，可不进行火花点燃放电试验。

5 结论

本文通过对本安型防爆电气产品中的电池或电池组的应用，从电池或电池组的基本要求、结构要求、防漏液和排气要求、本安设计要求方面进行了分析和总结。为本安型防爆产品在电池或电池组方面进行设计的设计人员，提供了一定的理论基础。