近日,矿山安全标准化技术委员会防爆与设备分技术委员会正式发布通知,就《地下矿山用锂离子动力电池安全技术条件》行业标准的征求意见稿及编制说明公开征求意见。该标准由安标国家矿用产品安全标志中心有限公司牵头,联合多家单位共同研究制定,旨在规范地下矿山用锂离子动力电池的安全技术要求,为矿山智能化建设和安全生产提供有力保障。
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一、标准制定背景与意义
近年来,随着国家大力推进煤矿智能化建设,锂电池在煤矿井下的应用日益广泛,包括防爆电动辅助运输车辆、柴油胶轮车起动电源、煤矿机器人、5G通信系统等装备,对大容量、高安全性的锂电池需求迫切增加。然而,尽管民用领域已有锂离子电池的安全技术标准,但直接应用到煤矿井下爆炸性环境中仍存在一定不足。矿用锂电池相关产品标准的缺乏,特别是矿用大容量锂电池技术要求的缺乏,限制了锂电池在井下智能化装备中的应用。
为填补这一技术空白,安标国家矿用产品安全标志中心有限公司组织有关单位共同研究,提出了《地下矿山用锂离子动力电池安全技术条件》行业标准。该标准的制定充分考虑了井下环境的特殊性,吸收借鉴了煤矿电气设备和锂离子蓄电池相关标准的现行要求,旨在规范矿用锂电池的设计、检验、安全使用与认证工作,保障设备安全,推进矿用装备绿色新能源化。
二、标准主要内容与特点
1. 范围与术语定义
标准明确了其适用范围,即地下矿山使用的锂离子动力蓄电池,其他类型电池可参照执行。同时,标准对涉及的关键术语进行了清晰定义,如蓄电池、蓄电池模块、额定容量、初始容量、破裂、泄露、爆炸、起火、热失控和热扩散等,为标准的理解和执行提供了基础。
2. 技术要求
技术要求是标准的核心内容,包括蓄电池技术要求和蓄电池模块技术要求两部分。
蓄电池技术要求:涵盖了电气性能和安全性能两个方面。电气性能要求蓄电池在25℃下的放电容量不低于额定容量且不超过额定容量的110%,循环次数不小于500次。安全性能则要求蓄电池在各种极端条件下(如过放电、过充电、高温充放电循环、低温充放电循环、短路、跌落、加热、挤压和针刺等)不起火、不爆炸,并规定了热失控和泄压阀的试验方法和要求。
蓄电池模块技术要求:同样包括电气性能和安全性能。电气性能要求模块在25℃下的放电容量不低于额定容量且不超过额定容量的110%,并规定了蓄电池一致性指数的要求。安全性能则要求模块在各种极端条件下不破裂、不泄露、不起火、不爆炸,并特别规定了热扩散试验,确保模块内一个蓄电池热失控不会引发其他蓄电池的热失控。
3. 试验方法
标准详细规定了各项技术要求的试验方法,包括试验条件、测量仪器准确度、固定方法等,确保试验结果的准确性和可重复性。试验方法涵盖了充电、放电容量测试、循环寿命测试、各种安全性能测试以及热失控、泄压阀、隔膜等特殊性能测试。
4. 检验规则
标准规定了检验分类、检验项目和要求,包括出厂检验和型式检验。出厂检验为每批产品的必检项目,型式检验则对产品的全面性能进行评估。标准还规定了样品数量和判别规则,确保检验工作的科学性和有效性。
5. 运输和储存
标准对蓄电池的运输和储存条件提出了明确要求,包括运输荷电状态、装卸过程中的注意事项以及储存环境的温度、湿度、通风等条件,以确保蓄电池在运输和储存过程中的安全。
三、标准制定的过程与依据
标准的制定历经多次调研、试验、会议讨论和专家论证。安标国家矿用产品安全标志中心有限公司自2010年开始研究大容量锂电池及电源相关安全技术问题,广泛调研了锂电池相关矿用装备生产企业、煤矿、科研院所、检测与认证机构等,参考了其他行业锂电池研制生产、安全管理等成功经验,结合锂电池特点及煤矿特殊环境要求,提出了相关安全技术要求及试验验证方法。
随着锂电池技术及应用的发展,特别是对大容量电池的需求增加,原有的《矿用锂离子蓄电池安全技术要求》已无法适应新技术的发展。因此,安标国家中心对井下锂电池安全技术要求开展了专项研究,修订原有要求,并最终形成了《地下矿山用锂离子动力电池安全技术条件》行业标准征求意见稿。
目前,标准征求意见稿已公开征求意见,反馈截止时间为2024年12月25日。分标委委员及各有关单位被鼓励组织相关人员共同研究,提出意见建议。这将有助于进一步完善标准内容,确保其科学性、合理性和适用性。
未来,随着标准的正式发布和实施,将为地下矿山用锂离子动力电池的安全使用提供有力保障,促进矿山智能化建设和安全生产。同时,标准的制定也将推动锂电池在矿用装备领域的应用和发展,为推进矿用装备绿色新能源化提供有力支撑。
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