23 лет персонализации аккумуляторов
APR 11, 2025 Вид страницы：21
Взрывобезопасные литиевые батареи играют важную роль в обеспечении безопасности операций в опасных средах. Такие отрасли, как нефтегазовая, горнодобывающая и обрабатывающая промышленность, все больше полагаются на эти батареи для соответствия строгим стандартам безопасности. Растущие нормативные требования и технологические достижения еще больше подчеркивают важность взрывозащищенных конструкций для предотвращения таких рисков, как перегрев, утечки газа и структурные разрушения.
Взрывобезопасные литиевые батареи важны для безопасности в отраслях промышленности. К ним относятся нефть, газ, горнодобывающая промышленность и производство. Они останавливают такие опасности, как перегрев и утечки газа.
Хорошие системы контроля тепла очень важны. Они управляют теплом и предотвращают тепловой разгон. Это позволяет батареям работать дольше и лучше.
Необходимо соблюдать глобальные правила безопасности, такие как IECEx и ATEX . Эти сертификаты подтверждают безопасность аккумуляторов для опасных сред.
Корпус батареи и технология герметизации образуют первую линию обороны взрывозащищенных литиевых батарей . Эти корпуса используют высокопрочные, огнестойкие материалы, чтобы выдерживать экстремальные условия, включая высокие температуры и давления. Точные методы герметизации предотвращают проникновение горючих веществ и утечку газов, снижая риск взрывов.
Ключевые особенности включают взрывозащищенные клапаны, которые активируются под высоким давлением. Эти клапаны сбрасывают внутреннее давление во время термических событий, гарантируя, что аккумулятор останется целым. Такие механизмы необходимы для поддержания безопасности в опасных средах, где даже незначительные сбои могут привести к катастрофическим последствиям.
Эффективное управление температурой и защита от перегрева имеют решающее значение для взрывобезопасных литиевых батарей . Во время термических событий температура ячеек может превышать 150°C, а одна ячейка емкостью 100 А·ч может выделять до 2 л горячих газов. Современные системы охлаждения и методы отвода тепла предотвращают перегрев, частую причину аварий батарей. Контролируя колебания температуры, вы можете повысить надежность и срок службы своих батарей.
Системы сброса давления и отвода газа играют ключевую роль во взрывозащищенных конструкциях. Эти системы обеспечивают безопасный сброс газов, образующихся при тепловом разгоне, предотвращая нарастание давления. Например, такие конструкции, как активируемые давлением механизмы отвода разделенных пластин и отдельные каналы сброса ячеек, изолируют и перенаправляют газы, защищая другие ячейки от повреждения. Интеграция таких систем сводит к минимуму риск взрывов и обеспечивает эксплуатационную безопасность.
Название исследования | Описание |
|---|---|
Вентиляция газов в защите аккумулятора электромобиля | Подчеркивает необходимость быстрого обнаружения и контроля газа во время теплового разгона. |
Аккумуляторная батарея с разделительной пластиной и выхлопным каналом | Основное внимание уделяется изоляции газовыделения для защиты соседних ячеек. |
Модуль батареи с вентиляционным экраном | Отводит горячие газы от чувствительных компонентов, предотвращая их повреждение. |
Выбор материалов напрямую влияет на долговечность и безопасность взрывозащищенных литиевых батарей . Современные материалы, такие как высокопрочные сплавы и огнестойкие полимеры, создают надежные барьеры против взрывов. Эти материалы также улучшают системы терморегулирования, предотвращая перегрев и обеспечивая структурную целостность. Кроме того, взрывозащищенные контуры и клапаны дополнительно повышают безопасность, эффективно управляя внутренним давлением во время тепловых событий.
Отдавая приоритет химии аккумулятора и выбору материала, вы можете достичь баланса между производительностью и защитой. Постоянные достижения в области материаловедения способствуют созданию более безопасных и надежных конструкций аккумуляторов, отвечающих требованиям опасных сред.
Преимущества : Высокая термическая стабильность (температура разложения >200°C), минимальное выделение кислорода при тепловом разгоне и длительный срок службы. Идеально подходит для сред Зоны 1/2 (например, горнодобывающее оборудование).
Ограничения : более низкая плотность энергии (~160 Вт·ч/кг) по сравнению с тройными химическими составами.
Преимущества : «Нулевая деформация» структуры предотвращает изменение объема во время цикла, повышая механическую прочность. Безопасно работает при экстремальных температурах (-50°C до 65°C) и устойчив к проколам/перезарядке, подходит для опасных зон 0/1 (например, нефтеперерабатывающие заводы).
Проблемы : Высокая стоимость (~400 долл. США/кВт·ч) и низкая плотность энергии (~80 Вт·ч/кг).
Преимущества : Исключение жидких электролитов, снижение рисков утечки и теплового разгона. Новые твердые электролиты (например, Li₁₀GeP₂S₁₂ на основе сульфида) обеспечивают ионную проводимость >5 мСм/см, что позволяет создавать более безопасные высокоэнергетические конструкции для приложений Зоны 0.
Надежная система управления аккумуляторными батареями (BMS) необходима для взрывозащищенных конструкций . Расширенные функции BMS включают мониторинг напряжения, тока и температуры в реальном времени. Эти системы обнаруживают аномалии на ранней стадии, предотвращая условия, которые могут привести к тепловому разгону. Интегрируя защиту от перезаряда и переразряда, BMS обеспечивает долгосрочное качество и производительность аккумулятора.
Кроме того, BMS поддерживает соответствие международным и отраслевым стандартам. Она обеспечивает бесшовную интеграцию с промышленным оборудованием, гарантируя надежную работу в опасных условиях.
Физическая защита и структурная конструкция имеют решающее значение для взрывозащищенных литиевых батарей для горнодобывающей и других отраслей промышленности. Высокопрочные, огнестойкие материалы создают прочный барьер от внешних воздействий. Специальные технологии изолируют и защищают ионы лития, обеспечивая безопасность даже в суровых условиях. Компактные и легкие конструкции упрощают транспортировку и установку, сохраняя при этом высокую производительность и надежность.
Ключевые преимущества включают длительный срок службы, превышающий 10 лет, и отсутствие риска выделения вредных газов даже в условиях высоких температур. Эти особенности делают взрывобезопасные литиевые батареи идеальными для промышленного применения.
Тепловое управление жизненно важно для предотвращения взрыва литиевых аккумуляторов . Передовые технологии включают встроенные датчики температуры и охлаждающие механизмы, которые регулируют рассеивание тепла. Термографические исследования демонстрируют эффективность этих систем в поддержании механической прочности и предотвращении трещин под нагрузкой. Например, материалы с более низкими максимальными значениями нагрева демонстрируют превосходное термическое поведение, обеспечивая структурную целостность аккумулятора.
Внедряя эти решения , вы сможете соответствовать строгим стандартам безопасности и сертификации, одновременно повышая общее качество и производительность ваших аккумуляторов.
Международные стандарты безопасности, такие как IECEx и ATEX, необходимы для обеспечения безопасной эксплуатации взрывозащищенных литиевых батарей в опасных средах. Эти стандарты обеспечивают основу для проектирования, тестирования и сертификации батарей в соответствии со строгими требованиями безопасности. IECEx, принятый 56 странами, гармонизирует мировые стандарты, сокращая дублирование оценок и сокращая время выхода на рынок на 40%. ATEX, в основном используемый в Европе, фокусируется на безопасности оборудования во взрывоопасных средах, обеспечивая соответствие региональным нормам.
Однако возникают проблемы из-за расходящихся циклов обновления и развивающихся нормативных стандартов. Например, 42% производителей поддерживают несколько сертификаций для соответствия несогласованным региональным требованиям. Эта сложность подчеркивает важность согласования ваших конструкций аккумуляторов с этими стандартами, чтобы избежать дорогостоящих повторных сертификаций и пробелов в соответствии.
ATEX является обязательным для доступа на рынок ЕС. Литиевые батареи должны соответствовать:
EN 60079-0 : соответствует IEC 60079-0, но включает адаптации, характерные для ЕС.
EN 60079-11 : Строгие правила ограничения энергии для искробезопасных («i») цепей.
EN 60079-7/18 : Требования к повышенной безопасности или герметизации корпусов батарей.
2014/34/EU (Директива по оборудованию) : требует, чтобы проектирование, производство и испытания проводились уполномоченными органами ЕС (например, TÜV ).
1999/92/EC (Директива о рабочих местах) : классифицирует опасные зоны (зона 0/1/2) для размещения батарей.
Категория оборудования : литиевые батареи относятся к группе II (не горнодобывающие) с подгруппами IIA (пропан), IIB (этилен) или IIC (водород).
Температурный класс (например, T4) : обеспечивает поддержание температуры поверхности ниже порога самовоспламенения горючих веществ.
Основные характеристики : ATEX обеспечивает строгое соблюдение требований на рынках ЕС, требуя подробной маркировки и более длительных сроков сертификации.
Система сертификации IECEx, основанная на стандартах Международной электротехнической комиссии (МЭК), рассматривает требования безопасности для литиевых батарей во взрывоопасных средах. Основные стандарты включают:
IEC 60079-0 : Общие требования к оборудованию, работающему во взрывоопасных средах, охватывающие критерии испытаний и проектирования всех взрывозащищенных устройств.
IEC 60079-11 : Стандарты искробезопасной («i») защиты, гарантирующие, что цепи литиевых батарей спроектированы таким образом, чтобы предотвратить возгорание даже в условиях неисправности.
IEC 60079-7 (повышенная безопасность «e») и IEC 60079-18 (герметизация «m»): применяются к конструкциям корпусов батарей для предотвращения внутренних коротких замыканий или теплового разгона.
ISO/IEC 80079-34 : Требования к управлению качеством производственных процессов для обеспечения соответствия нормам взрывозащиты.
ISO 80079-36/37 : Взрывозащита неэлектрического оборудования (например, интегрированных систем с литиевыми батареями ).
Серия IEC 61241 : Требования к средам с горючей пылью (например, литиевые батареи, используемые на предприятиях по переработке зерна).
Основные характеристики : IECEx уделяет особое внимание глобальной гармонизации, сокращая избыточное тестирование для таких рынков, как Китай и Австралия.
Ограничение энергии : сертификация искробезопасности («i») для предотвращения воспламенения при неисправностях (например, коротких замыканиях).
Тепловое управление : испытание температуры поверхности для предотвращения превышения точек воспламенения горючих материалов.
Конструктивная защита : Корпуса должны соответствовать стандартам взрывозащиты («d») или инкапсуляции («m») для предотвращения внутренних отказов.
Разработка взрывозащищенных литиевых батарей имеет важное значение для обеспечения безопасности в опасных средах. Соблюдение международных стандартов и внедрение передовых технических решений повышает надежность и соответствие требованиям. Отдавайте приоритет консультациям экспертов для эффективного управления сложными требованиями. Таким образом, вы сможете поставлять более безопасные, высокопроизводительные батареи, которые с уверенностью соответствуют требованиям отрасли.
Наибольшую выгоду получают такие отрасли, как нефтегазовая, горнодобывающая и химическая промышленность. Эти батареи обеспечивают безопасность и надежность в средах с высоким риском взрывов или опасных условиях.
Они используют передовые системы терморегулирования, включая механизмы охлаждения и датчики температуры. Эти функции регулируют теплоотдачу и предотвращают перегрев, обеспечивая безопасную работу в критических приложениях.
Да, производители могут изготавливать эти батареи по индивидуальному заказу. Вы можете запросить индивидуальные конструкции, емкости и функции безопасности, которые будут соответствовать уникальным требованиям вашей отрасли или области применения.
Оставить сообщение
Мы скоро свяжемся с вами
