古鑫防爆锂电池应用与解决方案 | 石油化工/煤矿井下安全动力

古鑫防爆锂电池指南 | 读懂Ex防爆标志

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古鑫电子

石油化工、煤矿井下、船舶平台、危险品仓储...在这些高危易爆领域，防爆锂电池扮演着不可或缺的“安全卫士”的角色。防爆电池并非简单的能源装置，而是通过特殊设计和材料工艺，确保在爆炸环境中不会成为点燃源。本文将从防爆电池在各个关键领域的具体应用，防爆电池的等级划分以及古鑫防爆电池的定制化解决方案三个方面展开，揭示它们如何在看不见的地方默默守护着我们的安全。

一、防爆锂电池主要应用领域

防爆电池凭借其特殊的安全设计，在多个存在易燃易爆风险的行业中发挥着关键作用。以下是一些防爆锂电池的应用领域：

应用领域	核心防爆要求/原因	相关标准/技术
石油化工等易燃易爆环境（石化园区、加油站、化工生产线等）	环境中可能存在可燃气体（如甲烷）、粉尘，遇到明火、静电火花极易爆炸	通过IECEx、ATEX等国际防爆认证；需采用特殊防护技术防止产品内部热失控扩散
煤矿与井下作业（井下检测设备、通信设备、应急救援设备等）	井下瓦斯（甲烷）、粉尘积聚，空间封闭，对防爆设备要求极高	需确保电源在正常和故障状态下均不会引燃周围物质
应急消防与安全救援（防爆对讲机、防爆手机、消防机器人、应急照明设备）	救援现场复杂，可能充斥可燃气体、化学泄漏物。通信和指挥系统需绝对可靠，设备需具备高防护等级	高安全性、高能量密度电池，防护等级通常达IP67/IP68
航空航天与军工（机载设备、军用便携设备）	军工、航空领域对安全性要求极端苛刻。油箱附近、弹药库、密闭舱室都存在可燃物泄漏风险	采用安全性能高的电芯，需符合多重防爆标准
船舶与海洋工程（油轮、海上钻井平台、舰艇）	船舶舱室（如货泵舱、油箱区）内易积聚可燃性蒸汽（油气、化学品蒸汽）；海洋环境高腐蚀、高湿度，加速设备老化，增加短路风险	防爆（Ex d/e/m）、防腐蚀（如不锈钢外壳、特殊涂层）、抗振动设计

二、常见的防爆等级划分

防爆等级并非一个单一的概念，而是由“防爆型式”、“气体类别”、“温度组别”等多个要素共同组成，下图清晰地展示了这些要素如何组成完整的防爆标志：

（详见下文1-4点）

1. 防爆型式（如何防爆）

防爆型式	符号	原理概述	应用
本安型	Ex ia/ib	从电路设计源头限制能量（电压、电流），使其不能点燃周围可燃气体混合物，ia安全等级最高	便携式设备：防爆对讲机、手持终端等
隔爆型	Ex d	将电池芯及电路置于高强度外壳内	大功率设备：防爆机器人、大型应急电源、照明灯具等
浇封型	Ex ma/mb	将电池芯和关键电路用环氧树脂等固化材料完全浇封起来	小型模块：电池模块、传感器电源、BMS保护板
保护型	b	采用GB 3836.35标准中规定的措施，防止设备内部或外部成为点燃源	蓄电池、电池组等储能装置
复合型	例如：Ex d[mb]	同时采用两种或以上的防爆技术，提供多重安全保障	隔爆外壳（d）内部同时包含采用浇封技术（m）的元件和采用保护型技术（b）的电池。（即Ex d[mb]）
增安型	Ex e	对电气设备采取附加措施（如加大绝缘、降低温升、增强连接可靠性）以提高安全性	接线盒、电机壳体、部分变压器
油浸型	Ex o	将电气设备或部件浸在保护油中，使其不能点燃油面以上或外壳以外的爆炸性气体环境	变压器、开关
充砂型	Ex q	外壳内充填砂粒或其他规定特性的粉末材料，使壳内产生的电弧或过高温度不能点燃外部环境。	电容器、熔断器、小型电子元件
正压型	Ex px/py/pz	通过保护气体（如空气或惰性气体）保持设备外壳内部压力高于外部环境压力，以防止外部可燃性气体进入。	大型分析仪器、控制柜、大型电机
n型（非点燃型）	Ex nA/nC/nL/nR/nZ	一种用于Zone 2区的防爆型式	接线端子、灯具、小型电机等Zone 2区设备

注：防爆型式的组合必须遵循严格的标准规范、技术逻辑和认证程序，不是简单的字符拼接。

2.气体类别（适用于什么环境）

中国、IEC、欧共体标准	北美标准 (Group)	典型气体	最大试验安全间隙 (MESG),mm	最小点燃电流比(MICR)	点燃特性
I	D	甲烷	1.14	1.0	难易
IIA	D	丙烷	0.9 < MESG < 1.14	0.8 < MICR < 1.0
IIB	C	乙烯	0.5 < MESG < 0.9	0.45 < MICR < 0.8
IIC	B	乙炔	MESG < 0.5	MICR < 0.45
IIC	A	氢气	MESG < 0.5	MICR < 0.45

注：气体的最大试验安全间隙（MESG）越小，最小点燃电流比（MICR）越小，代表该气体越容易被点燃，即危险性越高。

3.温度组别（设备表面有多热）

指电气设备在运行时，其表面可能达到的最高温度必须低于周围气体的点燃温度。T1组要求最宽松（450℃），T6组要求最严格（85℃）

温度组别	I类气体 (甲烷)	IIA类气体	IIB类气体	IIC类气体
T1 (450℃)	甲烷	乙烷、丙烷、丙酮、苯乙烯、氯苯、甲苯、苯、氨、一氧化碳、甲醛、苯氨	焦炉煤气、环丙烷、丙烯腈	水煤气、氢气
T2 (300℃)	-	丁烷、甲醇、乙醇、丙烯、氯乙烯、醋酸丁酯、乙酸戊酯	环氧乙烷、2-环氧丙烷、乙烯、1,3-丁二烯	乙炔
T3 (200℃)	-	戊烷、己烷、庚烷、癸烷、辛烷、汽油、氯丁烷	二甲醚、硫化氢、四氢呋喃、丙烯醛	-
T4 (135℃)	-	乙醚、三甲胺	四氟乙烯、二乙醚	-
T5 (100℃)	-	-	-	二硫化碳
T6 (85℃)	-	亚硝酸乙酯	-	硝酸乙酯

4.设备保护级别（安全水平）

区域等级	定义描述	风险程度	要求的产品保护级别 (EPL)
Zone 0	爆炸性气体混合物连续出现或长时间存在的场所。	极高	Ga (非常高的保护级别)
Zone 1	在正常运行时，可能偶尔产生爆炸性气体混合物的场所。	高	Gb (高的保护级别)
Zone 2	在正常运行时，不可能产生爆炸性气体混合物，如果产生也仅是偶尔短时存在的场所。	中等	Gc (增强的保护级别)

5.完整的防爆标志示例

这个标志常见于高等级的防爆电池、电机等设备。

三、防爆认证

名称与性质	主要适用区域	认证关系
GB 3836 （中国国标）	中国境内	认证的“技术规则”。产品符合此标准后，才能获得标注了该防爆标志的中国防爆合格证。
IEC 60079 （国际标准）	全球广泛认可	认证的“国际技术规则”。全球主流防爆标准（包括GB 3839/IECEx等）都基于它制定，是确定防爆标志的技术基础。
ATEX （欧盟指令）	欧洲经济区	欧盟市场“准入证”。产品满足其要求后，即可粘贴上的防爆标志进入欧盟市场。
IECEx （国际认证体系）	IECEx成员国	国际“通行证”。证明产品符合IEC标准，其证书权威载明了产品的防爆标志，被多国直接接受。

四、古鑫的防爆电池定制化解决方案

古鑫深知，不同防爆应用场景（Ex ib IIC T4, Ex d I Mb等）和环境（高温、高湿、腐蚀、强振）对锂电池模组的要求千差万别。我们的核心竞争力在于：

• 深度需求沟通：明确设备防爆等级、安装空间、功率/容量需求、环境条件、认证要求（GB3836，IEC60079-11-2023, ATEX, IECEx等）。
• 针对性设计：①选择合适的防爆胶类型和制造工艺；②定制BMS管理技术和保护策略、通信协议和硬件接口；③设计满足特定防爆型式的电池结构。
• 认证支持：提供完整的Pack技术资料，配合客户进行整机防爆认证。