Quali batterie possono essere utilizzate nelle luci e nelle apparecchiature elettriche antideflagranti?

Che tipo di batterie possono essere utilizzate nelle luci e nelle apparecchiature elettriche antideflagranti? La Tabella 13 e la Tabella 14 di GB/T 3836.1-2021 “Atmosfere esplosive Parte 1: Requisiti generali per le apparecchiature” elencano tutte le batterie adatte all'installazione in apparecchiature antideflagranti.

Tabella 13 Batterie primarie

Specifiche del tipo di batteria (GB/T 8897.1)

Tipo	Catodo	Elettrolita	Anodo	Tensione nominale (V)	Max. Tensione a circuito aperto (V)
-	Biossido di manganese (MnO₂)	Cloruro di ammonio, cloruro di zinco	Zinco (Zn)	1.5	1.725
A	Ossigeno (O₂)	Cloruro di ammonio, cloruro di zinco	Zinco (Zn)	1.4	1.55
B	Poli(monofluoruro di carbonio) ((CFₓ))	Elettrolita organico	Litio (Li)	3	3.7
C	Biossido di manganese (MnO₂)	Elettrolita organico	Litio (Li)	3	3.7
E	Cloruro di tionile (SOCl₂)	Inorganico non acquoso	Litio (Li)	3.6	3.9
F	Disolfuro di ferro (FeS₂)	Elettrolita organico	Litio (Li)	1.5	1.83
G	Ossido di rame(II) (CuO)	Elettrolita organico	Litio (Li)	1.5	2.3
L	Biossido di manganese (MnO₂)	Idrossido di metalli alcalini	Zinco (Zn)	1.5	1.65
P	Ossigeno (O₂)	Idrossido di metalli alcalini	Zinco (Zn)	1.4	1.68
S	Ossido d'argento (Ag₂O)	Idrossido di metalli alcalini	Zinco (Zn)	1.55	1.63
W	Anidride solforosa (SO₂)	Organico non acquoso	Litio (Li)	3.0	3.0
Y	Cloruro di solforile (SO₂Cl₂)	Inorganico non acquoso	Litio (Li)	3.9	4.1
Z	Ossidrossido di nichel (NiOOH)	Idrossido di metalli alcalini	Zinco (Zn)	1.5	1.78

Note:

Non tutte le celle sono adatte a qualsiasi tipo di protezione dalle esplosioni. Consultare gli standard specifici di protezione dalle esplosioni.
GB/T 8897.1 include le batterie al biossido di zinco/manganese senza classificazione con lettera di tipo.
I dati elettrochimici provengono dalla norma IEC 60086-1:2006, corrispondente allo standard nazionale GB/T 8897.1-2008.
I valori di tensione nominale sono forniti solo come riferimento e non possono essere verificati.
Alcuni studi indicano che alcune celle primarie agli ioni di litio (soprattutto quelle avvolte a spirale) possono fungere da fonti di accensione per reazioni chimiche esotermiche.

Tabella 14 Batterie di stoccaggio

Tabella 1: Parametri dei sistemi di batterie agli ioni di litio

Materiale del catodo	Formula chimica	Tipo di elettrolita	Materiale dell'anodo	Formula chimica	Tensione nominale (V)	Max. Tensione a circuito aperto (V)
(NCA) Li Ni-Co-Al	(NiCoAl)O₂	Sali di litio + soluzione di solvente organico/gel polimerico	Carbonio	-	3.6	4.2
(NCA) Li Ni-Co-Al	(NiCoAl)O₂	Come sopra	Titanato di litio	Li₄Ti₅O₁₂	2.3	2.7
(NMC) Li Ni-Mn-Co	(NiMnCo)O₂	Come sopra	Carbonio	-	3.7	4.35
(NMC) Li Ni-Mn-Co	(NiMnCo)O₂	Come sopra	Titanato di litio	Li₄Ti₅O₁₂	2.4	2.85
(LMO) Ossido di Li-Mn	LiMn₂O₄	Come sopra	Carbonio	-	3.6	4.3
(LMO) Ossido di Li-Mn	LiMn₂O₄	Come sopra	Titanato di litio	Li₄Ti₅O₁₂	2.3	2.8
(LCO) Ossido di Li-Cobalto	LiCoO₂	Come sopra	Carbonio	-	3.6	4.2
(LCO) Ossido di Li-Cobalto	LiCoO₂	Come sopra	Titanato di litio	Li₄Ti₅O₁₂	2.3	2.7
(LFP) Fosfato di Li-Fe	LiFePO₄	Come sopra	Carbonio	-	3.3	3.6
(LFP) Fosfato di Li-Fe	LiFePO₄	Come sopra	Titanato di litio	Li₄Ti₅O₁₂	2.0	2.1

Tabella 2: Parametri dei sistemi di batterie tradizionali

Tipo	Catodo	Elettrolita	Anodo	Tensione nominale (V)	Max. Tensione a circuito aperto (V)
Piombo-acido (allagato)*	Ossido di piombo	Acido solforico (SG 1,25~1,32)	Piombo	2.2	2.67/2.35
Al piombo (VRLA)*	Ossido di piombo	Acido solforico (SG 1,25~1,32)	Piombo	2.2	2.35*
Nichel-Cadmio*	NiOOH	Idrossido di potassio (SG 1,3)	Cadmio	1.3	1.55
Idruro di nichel-metallo*	NiOOH	Idrossido di potassio (SG 1,3)	Idruro metallico	1.3	1.55

Note:

Non tutte le strutture delle celle sono adatte a tutti i tipi di protezione antideflagrante. Consultare gli standard specifici per l'antideflagrazione.
Dati elettrochimici del piombo-acido tratti dal Linden's Handbook of Batteries (4a ed.).
Dati Ni-Cd/Ni-MH tratti da IEC 61951-1/2, IEC 60622/623 e Linden's Handbook (4a ed.). Standard nazionali: GB/T 22084.1/2, GB/T 28867, GB/T 15142.
Dati sugli ioni di litio/metallo tratti da IEC 61960 e Linden's Handbook (4a ed.). Standard nazionale: GB/T 30426.
Secondo recenti ricerche, alcune batterie agli ioni di litio ad alta capacità (in particolare i catodi LCO con struttura a spirale) possono agire come forti ossidanti e fonti di accensione per reazioni esotermiche.

Generale:

Cella umida: Contiene elettrolita liquido ricaricabile
Cella a secco: Contiene elettrolita immobilizzato
Valori di tensione:
Tensione nominale: Utilizzato per la valutazione della temperatura, del creepage e della distanza (escluso il rischio di scintille).
Max. OCV: utilizzato per la valutazione del rischio di scintille (i dati del produttore hanno la precedenza se superiori).
Tutti i sistemi utilizzano tecniche di ricarica a corrente costante

Quanto sopra è GB/T 3836.1-2021 può essere applicato alle luci antideflagranti e alle apparecchiature antideflagranti in tutte le batterie, ma nelle specifiche luci antideflagranti e nelle apparecchiature elettriche antideflagranti è necessario basarsi sull'effettiva applicazione del luogo e sul livello di antideflagranza per determinare se la batteria può essere utilizzata, ad esempio, nelle apparecchiature elettriche sotterranee non deve essere utilizzata una capacità di più di 1 Ah di batterie al litio cobalto acido, quindi nel tipo di prodotti Ⅰ l'uso di questo tipo di batterie è limitato. In generale, maggiore è la capacità della batteria, più forte è la reazione chimica esotermica. Pertanto, il collegamento in parallelo delle batterie è ridotto al minimo nei dispositivi a sicurezza intrinseca per impianti di classe Ⅱ.