矿用隔爆(兼本安)型锂离子蓄电池电源安全技术要求(试行)

矿用隔爆（兼本安）型锂离子蓄电池电源安全技术要求

（试行）

随着煤炭工业发展和矿山装备技术进步，监测通信系统、紧急避险设施、井下运输车辆等对防爆电源的容量要求越来越高，同时GB3836.2-2010《爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备》中明确禁止“在正常使用时可能释放电解气体的电池”在隔爆外壳内使用。为满足目前煤矿装备的迫切需要，在充分研究、反复征求各方面专家意见以及进行相关试验研究的基础上，制定本安全技术要求。

1 范围

本技术要求规定了矿用隔爆（兼本安）型锂离子蓄电池电源产品分类、型号命名、安全技术要求、检验规则等内容。

本技术要求适用于在煤矿井下使用的矿用隔爆（兼本安）型锂离子蓄电池电源的安全标志管理。

2 规范性引用文件

GB 3836.1-2010 爆炸性环境第1部分：设备通用要求

GB 3836.2-2010 爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备

GB 3836.3-2010 爆炸性环境第3部分：由增安型“e”保护的设备

GB 3836.4-2010 爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备

GB 14048.1-2006 低压开关设备和控制设备第1部分总则

MT/T 154.2-1996 煤矿用电器设备产品型号编制方法和管理办法

MT/T 408-1995 煤矿用直流稳压电源

MT 209-1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求

MT/T 1051-2007 矿灯用锂离子蓄电池

MT/T 1078-2008 矿用本质安全输出直流电源

QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池

3 术语和定义

3.1 单体电池

构成蓄电池最小电气单元的电极和电解质的组合。

3.2 电池组

以串联方式连接起来，增加电压的两个或两个以上单体电池。

3.3 电池模块

由5个或以上单体电池串联组成的单元。

3.4 电池管理系统

通过检测单体电池与热、电相关数据，对单体电池或电池组进行充放电管理、保护与控制的装置。

3.5 矿用隔爆（兼本安）型锂离子蓄电池电源

能量存储、转换装置，由隔爆外壳、单体电池或电池组、电池管理系统等组成。有时还可包括充电系统、放电系统、显示系统、电源输入系统、电源输出系统等。

4 产品分类

4.1 按用途分

（1）监测通信系统用后备电源，包括安全监控、人员管理、通信等系统后备电源；

（2）紧急避险设施用后备电源，包括避难硐室、可移动式救生舱等后备电源；

（3）运输车辆用电源，包括防爆蓄电池电机车、防爆无轨胶轮车、单轨吊等用动力电源；

（4）防爆柴油机起动机用电源；

（5）其它。

4.2 按使用类型分

（1）后备电源；

（2）动力电源。

5 产品名称与型号

5.1 产品名称

矿用隔爆（兼本安）型锂离子蓄电池电源。

5.2 防爆标志

ExdI 或Exd[ib]I 。

5.3 产品型号

额定输出电压，多电压输出时为最大值，V DX □□ / □ □

(A )、(B )等表示 □□J-监测通信、X -避险、C -车辆、Q -起动电源标称能量，W h

电池类型，L-锂离子蓄电池

防爆类型，B -隔爆型、J-隔爆兼本质安全型

产品类型，电源箱

6 技术参数

至少应包括以下技术参数：

（1）单体电池标称电压，V ；

（2）单体电池标称容量，Ah ；

（3）单体电池允许最大充电电压，V ；

（4）单体电池允许最低放电截止电压，V ；

（5）单体电池最大允许充电电流，A ；

（6）单体电池最大允许放电电流，A ；

（7）单体电池数量；

（8）单体电池最高允许工作温度，℃；

（9）电池组的标称容量，Ah ；

（10）电池组的最低允许使用容量，Ah ；

（11）电池组充电过流保护值，A ；

（12）电源的标称能量，Wh ；

（13）电源额定输出电压（多电压输出为最大额定输出电压），V ；

（14）电源额定输出电流（多电压输出为最大额定输出电流），A ；

（15）电源输出过流保护电流，A ；

（16）电源额定输入电压范围，V ；

（17）电源额定输入电流范围，A 。

7 基本技术要求

7.1 单体电池基本要求

7.1.1 应为安全性能较高的锂离子蓄电池，如磷酸铁锂蓄电池等，宜采用软包装或使用塑料壳体材料。禁止采用钴酸锂蓄电池。

7.1.2 监测通信系统和紧急避险设施用电源中单体电池的标称容量不超过60Ah，运输车辆用电源、柴油机起动机用电源及其它电源中单体电池的标称容量不超过100Ah。

7.1.3 单体电池的安全性能应满足QC/T743-2006中5.1.11的要求，其中过充性能应满足MT/T 1051-2007中4.4.3的规定，加热性能应满足QC/T743-2006和MT/T 1051-2007中严酷的规定（即试验时间2h、试验温度130℃）。此外，还应满足MT/T 1051-2007中4.4.4条强制放电、4.4.7条重物冲击的要求。

7.1.4 在充、放电过程中单体电池的最高温度不应超过60℃。

7.1.5 单体电池的泄压装置应能可靠开启，开启压力由产品企业标准规定。

7.2 电池组基本要求

7.2.1 电池组中的单体电池应采用串联方式。

7.2.2 构成电池组的单体电池类型、规格、技术参数应一致，并为同一制造厂家生产的产品。

7.2.3 电池模块的安全性能应满足QC/T743-2006中5.2.7的要求，其中过充性能应满足MT/T 1051-2007中4.4.3的规定，加热性能应满足QC/T743-2006和MT/T 1051-2007中严酷的规定（即试验时间2h、试验温度130℃）。此外，还应满足MT/T 1051-2007中4.4.4条强制放电、4.4.7条重物冲击的要求。

7.3 防爆要求

7.3.1 电源应具备防爆安全性能，采用隔爆或隔爆兼本安的防爆型式。防爆结构、性能和标志应满足GB3836.1~4-2010的要求，其中放置电池的隔爆腔体应能承受不小于1.5MPa的静压试验。

7.3.2 单体电池或电池组应放置在独立的隔爆腔内，且该隔爆腔内不应放置除电池管理系统中检测单体电池温度的传感元件和防止锂电池安装时发生短路的熔断器以外的其他电气元件。

7.3.3 隔爆腔内不允许单体电池或电池组以任何形式的并联连接。