防爆锂电池在易爆环境中提供强大的安全性。您可以依靠先进的防爆阀、阻燃外壳和严格的电池隔离,最大限度地降低电池组的爆炸风险。符合 ATEX、IECEx 和 UL 等标准,确保遵守安全协议和安全措施。
主要标准包括:
UL 1642、UL 60086-4、UL 4200A
HMR/UN 38.3
IECEx、ATEX
关键精华
防爆锂电池 使用先进的安全功能,如电池管理系统、电池隔离和防爆阀,以防止危险环境中的火灾和爆炸。
热失控是锂电池的主要风险,但防爆设计可以控制热量和气体释放,以确保操作安全并符合 ATEX 和 IECEx 等国际标准。
这些电池对于采矿、医疗、机器人和安全等行业至关重要,可靠的电力和严格的安全措施可以保护人员和设备。
第一部分:电池爆炸风险
1.1 电池爆炸的常见原因
在易爆环境中使用锂电池组时,您将面临巨大的风险。电池爆炸的常见原因包括以下几种类型的滥用和故障:
电气滥用,例如过度充电或短路过充会破坏电池的稳定性。过度充电会导致电解质分解和锂枝晶形成,从而可能造成电池破裂。 短路 可能由于操作不当或内部故障而发生,从而导致快速加热和潜在爆炸。
机械损伤包括运输或安装过程中的物理冲击、碰撞或振动。这些应力可能会导致电池外壳破裂或内部组件损坏,从而增加热失控和电池爆炸的风险。
热滥用是由于暴露在高温下造成的。虽然极热作为唯一原因并不常见,但它会引发电池内部的放热反应,释放出可燃气体。
在这些情况下,电池可能会释放出甲烷和一氧化碳等有毒易燃气体。如果这些气体着火,将面临严重的爆炸危险。您必须遵循严格的安全预防措施以及 ATEX 或 IECEx 指南,以最大程度地降低这些风险。
注: 在危险场所处理锂电池组时,务必采取强有力的预防措施和安全措施。
1.2 锂电池热失控
热失控 是锂离子电池组中最关键的风险。当发生过热或过充时,电池内部会开始自持反应。隔膜和电解液会着火,导致温度迅速升高并释放气体。在实验室测试中,您可以观察到几秒钟内冒烟并随后着火。在密闭空间内,这种热失控效应可能在短短10到20秒内升级为电池爆炸,导致闪络和结构损坏。
您必须了解,热失控过程会产生高热和易燃气体,并迅速点燃。这种快速发展几乎没有时间进行干预,因此符合 ATEX 和 IECEx 标准对于爆炸性环境中的安全至关重要。通过了解电池爆炸的常见原因和热失控的危险,您可以更好地保护您的运营和人员安全。
第二部分:防爆锂电池
2.1 防爆特点
您需要强大的防爆功能,以确保锂电池组在危险场所和潜在爆炸性环境中的安全性能。现代防爆锂电池采用先进的工程技术和严格的安全规程,最大限度地降低爆炸风险。主要功能包括:
电池管理系统 (BMS):这个 电池管理系统(BMS) 监控并控制电池性能。它提供过充、过放、过热、短路和过流保护。当出现异常情况时,该系统会关闭电池或调节电流,以防止过热和爆炸。
内置灭火器:一些防爆锂电池集成了自动灭火系统。这些系统会在极度过热或故障时启动,在爆炸性环境中控制火势,防止其蔓延。
热调节(加热细胞):加热电池单元可保持最佳电池温度。此功能可防止电池在寒冷环境中结冰,并在温暖条件下过热,从而降低热失控和爆炸的风险。
低电压保护:当电压过低时,电池会自动断开,防止不可逆的电池损坏并降低爆炸风险。
低温充电截止:当温度低于安全阈值时,充电就会停止,避免形成可能导致内部短路和爆炸的锂金属。
低电压快速启动:此功能通过施加较小的外部电压来恢复深度放电的电池,确保在关键应用中可靠运行。
过流保护:电池断开或调节电流以防止在电流过大时发生过热和爆炸。
防爆锂电池还具有电池隔离、防爆阀和压力释放机制。这些组件可在异常事件中安全地容纳或排出气体,防止灾难性故障。您会发现,在防爆电池测试室中进行的严格安全测试模拟了极端条件,例如高温、过充、短路和机械冲击。这些测试室使用气体泄漏监测、灭火和压力释放阀,以确保符合 ATEX、IECEx 和其他国际安全标准。
提示: 请务必确认您的电池组符合 ATEX 和 IECEx 认证,以便在潜在爆炸性环境中使用。
2.2 预防电池爆炸
防爆锂电池采用多层防护措施,有效防止电池爆炸。BMS、电池隔离和防爆外壳相结合,提供全面保护。BMS 可检测异常电压、电流或温度,并在情况恶化前进行干预。电池隔离可防止单个电池故障蔓延至相邻电池,从而降低热失控的风险。
阻燃外壳 有时,阻燃剂会被用来满足可燃性标准。然而,需要注意的是,塑料外壳中的阻燃剂并不一定能降低实际的火灾风险。它们可能会增加有毒物质的排放,并使回收变得更加复杂。更安全的替代品,例如金属外壳和改进的电池设计,可以提供更高的安全性,且不会带来阻燃剂的缺点。
防爆阀和泄压装置可安全排出气体,防止压力积聚和爆炸。内置灭火器和热调节装置进一步提升了安全性能。这些功能协同作用,即使在电气、机械或热冲击下也能有效控制或防止爆炸。
在危险场所安装和操作防爆锂电池时,必须遵守严格的安全措施和安全预防措施。遵守 ATEX 和 IECEx 安全协议可确保在潜在爆炸性环境中提供可靠的保护。
2.3 与标准锂电池的比较
与标准锂电池相比,防爆锂电池的安全性显著提高。下表重点介绍了安全性能、防护功能和危险场所适用性方面的主要差异:
特征/方面
防爆锂电池
标准锂电池
安全性能
高;多层保护(BMS、电池隔离、防爆阀、灭火)
中等;基本BMS,有限的电池隔离,无防爆阀
合规性
ATEX、IECEx、UL 2054、IEC 62133、UN38.3
可能缺乏 ATEX/IECEx;基本符合 UL/UN 标准
扩展模组
金属或高级复合材料,有时具有阻燃性、压力释放性和排气性
标准塑料或金属,通风有限
热调节
加热电池、热传感器、主动冷却
被动冷却、基本传感器
灭火
内置灭火器,自动抑制
没有
实践应用
危险场所、潜在爆炸性环境、工业和采矿业
消费电子、一般工业用途
防爆保护
是
没有
安全性提高
是
没有
选择防爆锂电池,您将获得增强的保护和可靠性,以便在潜在爆炸性环境中使用。标准锂电池缺乏 ATEX 和 IECEx 认证所需的先进安全措施。
锂电池化学概述
在评估危险场所的电池组时,应考虑以下标准化锂电池化学成分:
化学名称(缩写)
平台电压(V)
能量密度 (Wh/kg)
循环寿命(循环)
钴酸锂 (LCO)
3.7
150-200
500-1,000
锂镍锰钴氧化物 (NMC)
3.7
150-220
1,000-2,000
磷酸铁锂 (LiFePO4)
3.2
90-160
2,000-5,000
锂锰氧化物 (LMO)
3.7
100-150
300-700
钛酸锂 (LTO)
2.4
60-110
5,000-10,000
固态电池
3.7
250-350
2,000-10,000
锂金属
3.7
300-500
500-1,000
你会发现防爆锂电池有几种化学成分,包括 锂离子, LiFePO4, 锂聚合物(LiPo)和 固态电池 类型。每种化学品都具有独特的安全性能特征,可用于爆炸性环境。
2.4 防爆锂电池的应用
防爆锂电池在要求安全性能和防爆保护的行业中发挥着至关重要的作用。您会在危险场所和潜在爆炸性环境中遇到这些电池,尤其是在以下领域:
矿业:采矿设备依赖于防爆锂电池,因为它们体积小、重量轻、安全性能强。这些电池符合地下和地面作业的 ATEX 和 IECEx 认证要求。
工业部门:工业电子设备,包括移动电源、便携式电池、充电电池、太阳能光伏发电设备等,都采用防爆锂电池,以保证在爆炸性环境中可靠运行。
医疗行业:医疗行业 设备需要防爆锂电池才能在富氧或危险环境中安全运行。
机器人:机器人 应用受益于防爆锂电池,它在潜在爆炸性环境中提供可靠的电力和安全性。
安全和基础设施:安全性 系统和 基础设施 监控设备采用防爆锂电池,可在危险场所维持持续运行。
消费类电子产品:而 消费类电子产品 手机、电脑、数码相机、平板电脑等普遍使用锂离子电池,防爆锂电池专为在潜在爆炸性环境中运行的设备而设计。
注: 在危险场所部署防爆锂电池时,务必采取安全预防措施并遵守 ATEX 和 IECEx 安全协议。
防爆锂电池为您在潜在爆炸环境中的关键操作提供无与伦比的安全性能、保护和可靠性。投资防爆电池技术,可确保符合国际标准,并保护您的人员和资产安全。
防爆锂电池组在安全关键环境中为您提供必要的保护。防爆阀和电池隔离等先进的安全功能有助于防止电池爆炸。对于医疗、机器人、安防、基础设施、消费电子以及可靠性和合规性至关重要的工业应用,您应该考虑这些解决方案。
常见问题
1.为什么防爆锂电池组对于工业应用至关重要?
您需要防爆锂电池组来确保危险环境中的安全性和合规性。这些电池组能够保护您在医疗、机器人、安防和工业等领域的运营。
2。 如何 Large Power 支持针对危险场所的定制锂电池解决方案吗?
Large Power 提供 定制电池解决方案 根据您的具体需求量身定制。您可以咨询他们的专家,了解专为您独特应用而设计的可靠防爆锂电池组。
3.可以请求定制防爆锂电池组的咨询吗?
是的。您可以联系 Large Power的技术团队进行咨询。他们将帮助您设计符合您的安全和性能需求的锂电池组。