【防爆认证干货篇】关于防爆认证技术应用详细解读

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常见电池的分类

电池（Battery），一些防爆设备中不可获缺的核心部件，特别是便携式产品用二次电池在防爆手机、防爆对讲机、防爆手持终端等的应用都比较普遍。

目前常用电池有铅酸电池、镍铬电池、镍氢电池和锂电池。

铅酸电池（VRLA）

定义：一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅。充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。

优点：安全密封、维护简单、质量稳定、可靠性高、生产工艺简单。

缺点：循环寿命差、密度低、充电时间久、重量较重、污染环境。

镍铬电池

（Ni-Cd）

定义：*早应用于手机、超科等设备的电池种类，具有良好的大电流放电特性、耐过充放电能力强、维护简单。

优点：价格便宜、内阻小、无漏液、质量稳定、可靠性高、生产工艺简单。

缺点：寿命短、容量小、污染环境、有记忆效应。

镍氢电池

（Ni-MH）

定义：由氢离子和金属镍合成。

优点：价格便宜，电量储备比镍镉电池多30%、比镍镉电池更轻、使用寿命长、寿命高、耐过充过放、对环境无污染、低温性能好于锂电池、回收价值高。

缺点：价格贵、能量密度低、标称电压低、自放电大、高温充电性能差、性能比锂电池差。

锂电池

（Lithium Cell）

定义：一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。一般使用二氧化锰为正极材料、***或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

优点：能量密度高，使用寿命长、额定电压高、自放电率低、重量轻、具备高功率承受力、高低温适应性强、生产基本不消耗水、对环境无污染。

缺点：价格贵、安全性不稳定、钴酸锂电池不能大电流放电。

常用的锂电池：锰酸锂、钴酸锂、三元锂、磷酸铁锂

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锰酸锂（LiMn2O4）

优点：价格便宜、低温性能好，在-20℃放电能有90%以上的效率、安全性能佳、倍率性高。

缺点：高温性能差 、循环寿命低(正常寿命大概300到400次)、克比容量低(112)、能量密度低。

行业：电动汽车。

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钴酸锂(LiCoO2)

优点：性能稳定、电化学性能优越、一致性好、振实密度大。

缺点：安全性一般、成本高、对环境有污染。

行业：手机和笔记本电脑及其它便携式电子设备。

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三元锂Li（NiCoMn）O2

优点：容量高(150.可以节省体积)、循环寿命佳(600到700次)、倍率放电佳。

缺点：安全性能是锂电池中*差的(特别是用钢壳的) 。

行业：电动汽车。

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磷酸铁锂（LiFePO4）

优点：价格适中、容量适中(130) 、循环寿命高(1500次左右) 、高温性能好、倍率放电好。

缺点：导电性不好、价格不便宜、低温放电性能不好、在电动汽车上才能充分体现其优越的性能(能6分钟充满电,能20倍放电)、一致性差。

行业：电动汽车。

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电池在防爆技术的应用

目前，GB3836，IEC60079对于电池有明确要求，由于GB3836落后****，所以对于锂电池的使用，还未放开。

注1：国内大多数认证机构，其实都会接受锂电池设备，每个机构的要求理解不一样，但统一的都需要提供第三方测试报告，或在单位内进行测试。

注2：本安产品会按标准进行随机测试。

本安型

对于做本安型设备的电池在防爆认证中一般需要考核短路，温升，以及电解液的泄漏问题。

在GB3836中有如下规定：可充电电池或电池组，在进行任何试验之前应至少经过两次完全充电和放电。

（1）10只试验样品应承受下列*不利条件：

1） 短路至放电完为止；

2） 在制造商建议范围内施加输入电流或充电电流；

3） 在制造商建议范围内对电池充电，其中有一电池组完全放电或极性接反。

在进行完上述试验后，将电池放置在吸水纸上至少12h，应无电解液泄漏。

（2）*高表面温度应按以下规定确定。试验时，电池或电池组外部的所有限流器件应短路。试验时应除去电池或电池组上不是外壳本身的任何外层覆盖物(纸或金属等)。温度应是每只电池或电池组的外壳表面温度，并取*大值。试验应在电路中带有内部限流器件以及在限流器件被短路两种情况下进行，每组试验均测试10只电池。试验后结果应符合相关防爆温度组别要求。如T4，不能超过130℃；T5，不能超过95℃。

本安型设备电池容量一般建议不要超过3000mAH，容量一大温升就会高，然后短路会出现起火、爆炸或者电解液泄漏的问题。

隔爆型

1、有保护装置防止电池温度过高和电池损坏。

2、防止极性接反或在同一个电池组内被另一个电池反向充电，方式有以下两种。

A、设置过度放电保护装置用于监控单体电池或电池组两端电压，当电压降低到低于电池制造商规定的*低电压时切断电源。

B、每个单体电池上并联一个二极管。

3、当单体电池或电池组允许在隔爆外壳内充电时，电池应设置保护电路防止过度充电。

4、电池只允许串联；具体要求，请参照GB3836.2-2010，IEC60079：1-2014中附录E条要求。

增安型

无火花型

1、若单体电池需要在危险场所充电，充电电路应视为设备的一部分，即使充电系统存在一个故障，充电电压和电流也不能超过制造商规定的限值。

2、当多于3个气密式单体电池串联连接时，应设置过度放电保护电路防止在放电期间单体电池发生反向充电现象。（不多于6个单体电池串联应使用一个过度放电电路保护）。

3、电池只允许串联。

电池作为防爆认证中重点的评估对象，企业在进行有电池产品的防爆设计时，应严格按照标准要求进行选型和设计，以便符合防爆测试要求。