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增安型電氣設(shè)備中單體電池與電池組技術(shù)要求解析

2025年6月17日 來(lái)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 206 次 評(píng)論 0 次

 隨著工業(yè)防爆技術(shù)的快速發(fā)展,增安型電氣設(shè)備在爆炸性環(huán)境中的應(yīng)用日益廣泛。作為核心能源部件,電池及電池組的設(shè)計(jì)與選型直接關(guān)系到設(shè)備的安全性與可靠性。

    基于GB/T 3836.3-2021標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合多年產(chǎn)品研發(fā)和工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),對(duì)增安型電氣設(shè)備中的電池技術(shù)要求進(jìn)行系統(tǒng)性梳理,為行業(yè)提供科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)參考。


一、電池類型與結(jié)構(gòu)型式


       增安型電氣設(shè)備允許使用的電池類型及結(jié)構(gòu)需嚴(yán)格符合GB/T 3836.1-2021表13(原電池)及表14(蓄電池)的規(guī)定,并依據(jù)保護(hù)等級(jí)(“eb”或“ec”)進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)。

1、密封式電池(組)

       ① 容量限制:最大容量為25Ah?!癳b”保護(hù)等級(jí)需配置過(guò)載、短路、過(guò)充/放、防反充等多重安全裝置,且保護(hù)裝置需通過(guò)防爆型式認(rèn)證;“ec”保護(hù)等級(jí)可豁免額外保護(hù)措施。

      ② 推薦優(yōu)先級(jí):密封式電池因其結(jié)構(gòu)封閉性,可有效避免氣體泄漏風(fēng)險(xiǎn),建議優(yōu)先選用以降低設(shè)計(jì)與試驗(yàn)復(fù)雜度。

2、閥控式電池(組)

       ① 應(yīng)用限制:“eb”等級(jí)需明確限值控制與管理系統(tǒng),否則僅限“ec”等級(jí)使用。

       ② 獨(dú)立腔體設(shè)計(jì):應(yīng)安裝在一個(gè)獨(dú)立的腔體內(nèi),并直接向外殼外部的大氣中排氣,嚴(yán)禁與隔爆型(d)、本安型(i)或充砂型(q)設(shè)備共殼體。

3、排氣式電池(組)

       ① 獨(dú)立電池箱:需設(shè)計(jì)為獨(dú)立箱體,僅保留必要連接件,且箱體需具備氣體外排功能,避免內(nèi)部積聚。


二、密封型電池(組)的專項(xiàng)技術(shù)要求


      密封型電池因安全性高、適用范圍廣,成為增安型電氣設(shè)備的首選,以≤25Ah密封型電池為例,詳述關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn):

1、電池連接規(guī)范

       ① 串聯(lián)與并聯(lián)限制:“eb”等級(jí)僅允許單體電池串聯(lián);“ec”等級(jí)在特殊情況下可允許兩單體并聯(lián)(無(wú)其他串聯(lián)單元),但串聯(lián)總數(shù)≤3(無(wú)防反充措施時(shí))。

       ② 防誤連接設(shè)計(jì):非整體式電池組需采用帶電極接線夾或顯著標(biāo)識(shí),確保裝配準(zhǔn)確性。

2、電氣間隙與爬電距離

      ① 單體電池:開(kāi)路電壓≤2V時(shí),電極間距≥0.5mm;>2V時(shí)按GB/T 3836.3-2021表2執(zhí)行。

       ② 電池組:電壓≤10V且內(nèi)部連接固定時(shí),單體間無(wú)需附加間距,外部連接需符合標(biāo)準(zhǔn)表2要求。

3、放電與溫度控制

       ① 深度放電保護(hù):設(shè)置防反充電路時(shí),允許最多6節(jié)串聯(lián),分離電壓值需符合制造商規(guī)定;“eb”等級(jí)負(fù)荷斷開(kāi)后殘余電流(A)<額定容量(Ah)的0.1%。

       ② 表面溫度試驗(yàn):“eb”保護(hù)等級(jí)電池的最高表面溫度試驗(yàn)應(yīng)考慮設(shè)備制造商或保護(hù)裝置規(guī)定的最大負(fù)荷下所允許的最大放電電流,例如1.7倍熔斷器額定值。如果既未規(guī)定負(fù)荷也未規(guī)定保護(hù)裝置的情況下則視為短路?!癳c”等級(jí)則基于正常下最大的放電電流評(píng)估。如果在放電過(guò)程中,電池或電池組過(guò)大的負(fù)載會(huì)導(dǎo)致影響“ec”保護(hù)等級(jí),則應(yīng)規(guī)定最大負(fù)載和安全裝置。

4、充電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

      ① 危險(xiǎn)場(chǎng)所充電:“eb”等級(jí)充電電路須納入設(shè)備整體認(rèn)證,且故障狀態(tài)下充電電壓/電流不得超過(guò)制造商規(guī)定的限值;“ec”等級(jí)充電器需集成于設(shè)備設(shè)計(jì)中,充電系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)為充電電壓和電流也不能超過(guò)制造商基于設(shè)備工作溫度范圍規(guī)定的限值。

     ② 非危險(xiǎn)場(chǎng)所充電:充電后需冷卻至溫度組別限值以下方可移入危險(xiǎn)區(qū)域。

5、鋰電池的特殊要求

     ① 認(rèn)證與標(biāo)準(zhǔn):需符合IEC 62133-2、GB/T 8897等標(biāo)準(zhǔn),并提供第三方認(rèn)證或制造商聲明。

      ② 設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)提示:原廠保護(hù)板不可直接用于“eb”等級(jí),需重新設(shè)計(jì)防爆保護(hù)或棄用,建議審慎評(píng)估鋰電池應(yīng)用場(chǎng)景。


三、核心建議


1、優(yōu)選密封型電池:降低氣體泄漏與復(fù)雜控制風(fēng)險(xiǎn),提升整體安全性。

2、嚴(yán)格分級(jí)設(shè)計(jì):依據(jù)“eb”與“ec”保護(hù)等級(jí)差異,配置對(duì)應(yīng)保護(hù)措施。

3、動(dòng)態(tài)驗(yàn)證與測(cè)試:結(jié)合 GB/T 3836.3-2021要求,開(kāi)展多工況模擬試驗(yàn),確保極端條件下的可靠性。


      增安型電氣設(shè)備的電池設(shè)計(jì)需兼顧標(biāo)準(zhǔn)符合性、工程可行性與風(fēng)險(xiǎn)可控性。華榮技術(shù)中心將持續(xù)深耕防爆領(lǐng)域,以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與技術(shù)創(chuàng)新,為行業(yè)提供高效可靠的解決方案。

      本文的技術(shù)內(nèi)容基于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)實(shí)踐,具體應(yīng)用需結(jié)合設(shè)備使用環(huán)境與認(rèn)證要求(可參考GB/T 3836.1-2021、GB/T 3836.3-2021、IEC 62133-2、GB/T 8897、UL 1642等標(biāo)準(zhǔn))。

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