矿用锂离子电池电源防爆保护技术及标准分析

锂离子电池电源由于能量密度高、放电特性平稳、循环寿命长等优点,目前已被逐步应用在各类矿用装备中.然而,在煤矿井下爆炸性瓦斯气体环境中使用时,锂离子电池电源由于其高能化学属性,存在着热失控并造成爆炸性事故的危险隐患,需要采用合适的安全和防爆技术加以保护和应对.因此,根据IEC 60079系列和GB 3836系列标准及相关操作手册说明,介绍了目前适用于煤矿井下电气设备的防爆保护技术以及不同防爆保护技术对应的设备保护级别,突出了特殊型、保护型式以及EPL Ma的实现方法.在分析锂离子电池电源固有危险因素及热失控原因和严重后果的基础上,系统阐述了锂离子电池在煤矿井下瓦斯爆炸性环境中使用时需要采用的电池管理技术、防爆保护技术和相关的评估技术,以及所用技术需要达到的安全完整性等级和确定方法.针对目前国内外尚未形成关于矿用大容量锂电池电源使用管理和防爆保护等技术标准这一现状,结合IEC 60079系列和GB 3836系列中的特殊型保护方法及既有的风险评估技术,探讨3个潜在的研究方向以及形成相关行业标准和国家标准的可行性.