แบตเตอรี่ชนิดใดที่สามารถใช้ในไฟกันระเบิดและอุปกรณ์ไฟฟ้าที่กันระเบิดได้?

แบตเตอรี่ประเภทใดที่สามารถใช้ในไฟกันระเบิดและอุปกรณ์ไฟฟ้าที่กันระเบิดได้? ตารางที่ 13 และตารางที่ 14 ของ GB/T 3836.1-2021 “บรรยากาศที่ระเบิดได้ ส่วนที่ 1: ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับอุปกรณ์” ระบุแบตเตอรี่ทั้งหมดที่เหมาะสมสำหรับการติดตั้งในอุปกรณ์กันระเบิด.

ตารางที่ 13 แบตเตอรี่ชนิดใช้แล้วทิ้ง

ข้อกำหนดประเภทแบตเตอรี่ (GB/T 8897.1)

ประเภท	แคโทด	อิเล็กโทรไลต์	แอโนด	แรงดันไฟฟ้าตามชื่อ (V)	แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดสูงสุด (V)
–	แมงกานีสไดออกไซด์ (MnO₂)	แอมโมเนียมคลอไรด์, ซิงก์คลอไรด์	สังกะสี (Zn)	1.5	1.725
A	ออกซิเจน (O₂)	แอมโมเนียมคลอไรด์, ซิงก์คลอไรด์	สังกะสี (Zn)	1.4	1.55
B	โพลี(คาร์บอนมอนอฟลูออไรด์) ((CFₓ))	อิเล็กโทรไลต์อินทรีย์	ลิเธียม (Li)	3	3.7
C	แมงกานีสไดออกไซด์ (MnO₂)	อิเล็กโทรไลต์อินทรีย์	ลิเธียม (Li)	3	3.7
E	ไทโอไนล์คลอไรด์ (SOCl₂)	ไม่มีน้ำในสารอนินทรีย์	ลิเธียม (Li)	3.6	3.9
F	เหล็กซัลไฟด์ (FeS₂)	อิเล็กโทรไลต์อินทรีย์	ลิเธียม (Li)	1.5	1.83
G	ออกไซด์ของทองแดง(II) (CuO)	อิเล็กโทรไลต์อินทรีย์	ลิเธียม (Li)	1.5	2.3
L	แมงกานีสไดออกไซด์ (MnO₂)	ไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไล	สังกะสี (Zn)	1.5	1.65
P	ออกซิเจน (O₂)	ไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไล	สังกะสี (Zn)	1.4	1.68
S	ซิลเวอร์ออกไซด์ (Ag₂O)	ไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไล	สังกะสี (Zn)	1.55	1.63
W	ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂)	ออร์แกนิกที่ไม่ใช่น้ำ	ลิเธียม (Li)	3.0	3.0
Y	ซัลฟูริลคลอไรด์ (SO₂Cl₂)	ไม่มีน้ำในสารอนินทรีย์	ลิเธียม (Li)	3.9	4.1
Z	นิกเกิลออกซีไฮดรอกไซด์ (NiOOH)	ไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไล	สังกะสี (Zn)	1.5	1.78

หมายเหตุ:

ไม่ใช่โครงสร้างเซลล์ทุกประเภทที่เหมาะสำหรับการป้องกันระเบิดทุกประเภท. ให้ตรวจสอบมาตรฐานการป้องกันระเบิดที่เฉพาะเจาะจง.
GB/T 8897.1 ครอบคลุมแบตเตอรี่สังกะสี/แมงกานีสไดออกไซด์ที่ไม่มีการจำแนกประเภทด้วยตัวอักษร.
ข้อมูลทางเคมีไฟฟ้าที่มาจาก IEC 60086-1:2006 ซึ่งสอดคล้องกับมาตรฐานแห่งชาติ GB/T 8897.1-2008.
ค่าแรงดันไฟฟ้าที่ระบุไว้เป็นเพียงค่าอ้างอิงเท่านั้นและไม่สามารถตรวจสอบได้.
การศึกษาชี้ให้เห็นว่าเซลล์ลิเธียม-ไอออนแบบปฐมภูมิบางชนิด (โดยเฉพาะโครงสร้างแบบขดเกลียว) อาจทำหน้าที่เป็นแหล่งจุดระเบิดสำหรับปฏิกิริยาเคมีที่ให้ความร้อนได้.

ตารางที่ 14 แบตเตอรี่สำรอง

ตารางที่ 1: พารามิเตอร์ของระบบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

วัสดุขั้วลบ	สูตรเคมี	ประเภทของอิเล็กโทรไลต์	วัสดุขั้วบวก	สูตรเคมี	แรงดันไฟฟ้าตามชื่อ (V)	แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดสูงสุด (V)
(เอ็นซีเอ) หลี่ นี-โค-แอล	(NiCoAl)O₂	ลิ-ซอลต์ + สารละลาย/เจลโพลิเมอร์ตัวทำละลายอินทรีย์	คาร์บอน	–	3.6	4.2
(เอ็นซีเอ) หลี่ นี-โค-แอล	(NiCoAl)O₂	เหมือนกับข้างต้น	ลิเธียมไททาเนต	Li₄Ti₅O₁₂	2.3	2.7
(เอ็นเอ็มซี) ลิ นี-เอ็ม-ซีโอ	(นีเมียมนโค)โอ₂	เหมือนกับข้างต้น	คาร์บอน	–	3.7	4.35
(เอ็นเอ็มซี) ลิ นี-เอ็ม-ซีโอ	(นีเมียมนโค)โอ₂	เหมือนกับข้างต้น	ลิเธียมไททาเนต	Li₄Ti₅O₁₂	2.4	2.85
(LMO) ลิเทียม-แมงกานีสออกไซด์	LiMn₂O₄	เหมือนกับข้างต้น	คาร์บอน	–	3.6	4.3
(LMO) ลิเทียม-แมงกานีสออกไซด์	LiMn₂O₄	เหมือนกับข้างต้น	ลิเธียมไททาเนต	Li₄Ti₅O₁₂	2.3	2.8
(LCO) ลิเธียม-โคบอลต์ออกไซด์	LiCoO₂	เหมือนกับข้างต้น	คาร์บอน	–	3.6	4.2
(LCO) ลิเธียม-โคบอลต์ออกไซด์	LiCoO₂	เหมือนกับข้างต้น	ลิเธียมไททาเนต	Li₄Ti₅O₁₂	2.3	2.7
(LFP) ลิเธียม-เหล็กฟอสเฟต	ลิเธียมไอออนฟอสเฟต	เหมือนกับข้างต้น	คาร์บอน	–	3.3	3.6
(LFP) ลิเธียม-เหล็กฟอสเฟต	ลิเธียมไอออนฟอสเฟต	เหมือนกับข้างต้น	ลิเธียมไททาเนต	Li₄Ti₅O₁₂	2.0	2.1

ตารางที่ 2: พารามิเตอร์ของระบบแบตเตอรี่แบบดั้งเดิม

ประเภท	แคโทด	อิเล็กโทรไลต์	แอโนด	แรงดันไฟฟ้าตามชื่อ (V)	แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดสูงสุด (V)
ตะกั่ว-กรด (แบบเติมน้ำกลั่น)*	ออกไซด์ของตะกั่ว	กรดซัลฟิวริก (SG 1.25~1.32)	นำ	2.2	2.67/2.35
แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด (VRLA)*	ออกไซด์ของตะกั่ว	กรดซัลฟิวริก (SG 1.25~1.32)	นำ	2.2	2.35*
นิกเกิล-แคดเมียม*	ไนโอโอเอช	โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (SG 1.3)	แคดเมียม	1.3	1.55
นิกเกิล-เมทัล ไฮไดรด์*	ไนโอโอเอช	โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (SG 1.3)	โลหะไฮไดรด์	1.3	1.55

หมายเหตุ:

ไม่ใช่โครงสร้างเซลล์ทุกประเภทที่เหมาะสำหรับทุกประเภทการป้องกันการระเบิด. ให้ตรวจสอบมาตรฐานการป้องกันการระเบิดที่เฉพาะเจาะจง.
ข้อมูลทางเคมีไฟฟ้าของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด จากหนังสือคู่มือแบตเตอรี่ของลินเดน (ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 4).
ข้อมูล Ni-Cd/Ni-MH จาก IEC 61951-1/2, IEC 60622/623 และคู่มือของ Linden (ฉบับที่ 4) มาตรฐานแห่งชาติ: GB/T 22084.1/2, GB/T 28867, GB/T 15142.
ข้อมูล Li-ion/Li-metal จาก IEC 61960 และคู่มือของ Linden (ฉบับที่ 4) มาตรฐานแห่งชาติ: GB/T 30426.
งานวิจัยล่าสุดแสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนความจุสูงบางชนิด (โดยเฉพาะแคโทดชนิด LCO ที่มีโครงสร้างแบบเกลียว) อาจทำหน้าที่เป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงและแหล่งจุดระเบิดสำหรับปฏิกิริยาที่ให้ความร้อน.

ทั่วไป:

เซลล์เปียก: มีอิเล็กโทรไลต์เหลวที่สามารถเติมได้
เซลล์แห้ง: ประกอบด้วยอิเล็กโทรไลต์ที่ถูกตรึงไว้
ค่าแรงดันไฟฟ้า:
แรงดันไฟฟ้าตามชื่อ: ใช้สำหรับการประเมินอุณหภูมิ การลามไฟ และการเว้นระยะห่าง (ไม่รวมอันตรายจากประกายไฟ)
ค่า OCV สูงสุด: ใช้สำหรับการประเมินความเสี่ยงจากประกายไฟ (หากข้อมูลของผู้ผลิตสูงกว่า ให้ใช้ข้อมูลของผู้ผลิต)
ระบบทั้งหมดใช้เทคนิคการชาร์จกระแสคงที่

ข้างต้นคือ GB/T 3836.1-2021 สามารถนำไปใช้กับไฟกันระเบิดและอุปกรณ์กันระเบิดในแบตเตอรี่ทุกชนิดได้ แต่สำหรับไฟกันระเบิดและอุปกรณ์ไฟฟ้าที่กันระเบิดโดยเฉพาะ จำเป็นต้องพิจารณาตามการใช้งานจริงของสถานที่และระดับการกันระเบิดเพื่อกำหนดว่าแบตเตอรี่สามารถใช้งานได้หรือไม่ ตัวอย่างเช่นอุปกรณ์ไฟฟ้าใต้ดินต้องไม่ใช้แบตเตอรี่ลิเธียมโคบอลต์ที่มีความจุเกิน 1 Ah แล้วในผลิตภัณฑ์ประเภท Ⅰ การใช้แบตเตอรี่ประเภทนี้ถูกจำกัด โดยทั่วไปแล้ว ยิ่งความจุของแบตเตอรี่มากเท่าใด ปฏิกิริยาเคมีที่ปล่อยความร้อนก็จะยิ่งแรงขึ้นเท่านั้น ดังนั้น การเชื่อมต่อแบตเตอรี่แบบขนานจึงถูกจำกัดให้น้อยที่สุดในอุปกรณ์ที่ปลอดภัยโดยธรรมชาติสำหรับโรงงานประเภท Ⅱ.