Mereka bentuk bateri untuk peranti mudah alih perlombongan keselamatan intrinsik ialah senaman menghadkan tenaga dan bukan memaksimumkannya, dan peraturan dalam IEC 60079-11 untuk sel dan bateri adalah antara yang paling preskriptif dalam keseluruhan piawai. Kertas kedua ini membangunkan pek nikel-logam hidrida (NiMH) tertutup untuk lampu topi dan pengesan metana peribadi yang mesti diperakui Ex ia I Ma. Ia meneliti keperluan bateri piawai—penggunaan jenis sel yang diiktiraf, kawalan voltan maksimum dan arus litar pintas prospektif, perlindungan sesiri terhadap kerosakan sel, dan larangan percikan semasa penyambungan atau pertukaran di kawasan berbahaya—dan menterjemahkannya ke dalam pek konkrit: sel dipadankan, fius sesiri maksum dan peranti pengehad arus atau penyekat bersaiz mengikut lengkung pencucuhan metana, pengenkapsulan atau pembawa tertutup yang menghalang litar pintas tidak sengaja dan kebocoran elektrolit, perlindungan terhadap pengecasan songsang sel individu, dan reka bentuk mekanikal yang bertahan di lombong. Ia kemudian menentukan kapasiti untuk syif sebelas jam dengan rizab penggera terjamin, menyatakan pengecas—yang, seperti kebanyakan pengecasan, berlaku hanya di luar kawasan berbahaya—dan meletakkan NiMH secara terang-terangan di samping pesaingnya: blok asid-plumbum lampu topi lama, berat dan mengandungi asid, serta kimia litium, berketumpatan tenaga tinggi tetapi tertakluk kepada penilaian keselamatan intrinsik dan lari terma yang jauh lebih menuntut. Kertas ini sengaja jujur tentang di mana litium menang dan mengapa, bagi kebanyakan peranti Kumpulan I yang dipakai badan, voltan sel lebih rendah, tingkah laku tahan penyalahgunaan yang kukuh dan kes keselamatan lebih ringkas bagi NiMH tertutup menjadikannya pilihan yang boleh dipertahankan dan mesra pensijilan.
IEC 60079-11 mengekang bateri dengan ketat: hanya sel dan bateri bagi jenis yang diliputi spesifikasi diiktiraf boleh digunakan; voltan litar terbuka maksimum menentukan lengkung keselamatan intrinsik yang menilai seluruh litar lain; dan arus litar pintas prospektif mesti dihadkan supaya litar pintas mati merentasi terminal pek tidak boleh menghasilkan percikan boleh bakar. Pek boleh cas semula tambahan memerlukan langkah terhadap pengecasan songsang mana-mana sel semasa nyahcas dan terhadap sel diari dengan cara membenarkan pertukaran arus tidak terkawal.
Piawai juga mentadbir cara bateri disambung dan ditukar: penyambung yang boleh dipisahkan di kawasan berbahaya hendaklah sendiri tidak membakar, dan dalam reka bentuk perlindungan tertinggi pek ditetapkan dan dienkapsulasi, hanya boleh dibuka di kawasan selamat. Klausa ini mentakrifkan seni bina pek sebelum sebarang pengiraan kapasiti bermula.
Reka bentuk keselamatan intrinsik bermula daripada keluaran kes terburuk bateri dan bergerak ke luar. Sel sesiri menetapkan voltan maksimum; bagi NiMH, 1.2 V nominal setiap sel bermakna voltan pek sederhana untuk lampu topi atau pengesan, yang mengekalkan reka bentuk pada bahagian menguntungkan lengkung pencucuhan Kumpulan I. Fius sesiri maksum, selalunya diganda atau digabung dengan perintang pengehad arus atau peranti penyekat, mengehadkan arus litar pintas prospektif di bawah ambang boleh bakar walaupun dengan satu kerosakan, dan sebarang kemuatan atau kearuhan dalam pek dan pendawaian dikekalkan di bawah had tenaga tersimpan yang dibenarkan.
Komponen perlindungan ini sendiri mesti memenuhi keperluan maksum piawai—diberi penarafan untuk arus kerosakan, diasingkan dan, apabila perlu, dienkapsulasi supaya satu kegagalan tunggal tidak dapat menewaskannya. Rajah animasi pertama melangkah melalui aliran reka bentuk ini daripada pemilihan sel kepada bajet tenaga kerosakan yang disahkan; analisis sentiasa dilakukan pada keadaan baru dicas, voltan maksimum, iaitu kes terburuk bagi pencucuhan percikan.
Peranti mudah alih perlombongan dipot atau dimeterai supaya sambungan dalaman tidak boleh disentuh, dilitar pintaskan oleh serpihan atau digoncang longgar, dan supaya dalam kes jarang pengudaraan sel tiada elektrolit sampai kepada pengguna atau laluan konduktif. Pengenkapsulan di bawah keperluan pembinaan berkaitan mengunci sel, fius dan elemen pengehad ke dalam satu pemasangan yang dinilai; sebarang perubahan pembekal sel atau susun atur memerlukan penilaian terdokumen terhadap sijil.
Perlindungan penyongsangan sel adalah penting untuk rentetan NiMH sesiri: jika satu sel habis sebelum yang lain, rentetan yang tinggal boleh memacunya secara songsang, jadi sel yang dipadankan dan konsisten lot, had potongan hujung nyahcas konservatif dan, di mana piawai memerlukan, elemen pintasan atau penyekat menghalangnya. Secara mekanikal, pek bertahan terhadap remukan, jatuhan dan kitaran haba peranti yang dipakai badan, dengan antara muka berkunci dan selak yang tidak boleh dipasang silap dalam gelap bilik lampu.
Kapasiti disaizkan daripada profil beban LED dan sensor yang diukur untuk melebihi masa jalan diperakui — sebelas jam dengan alur utama melebihi paras pencahayaan minimum yang diperlukan dalam lampu topi, pengesanan berterusan dengan penggera boleh dipercayai dalam pengesan — dengan penurunan untuk suhu lombong rendah, nyahcas sendiri antara cas dan kapasiti akhir hayat selepas kiraan kitaran terkadar (lampu diperakui menyasarkan lebih 500 kitaran dan cas semula bawah sepuluh jam). Rizab penggera berasingan menjamin penggera metana dan amaran bateri rendah kekal tersedia selepas pengendali diarahkan untuk mengecas.
Oleh kerana pengecas beroperasi di bilik lampu di luar kawasan berbahaya, NiMH boleh menggunakan profil cas terus yang diselia — arus terkawal dengan penamatan -delta-V atau puncak, sandaran suhu dan pemasa — tanpa kekangan mengecas dalam zon firedamp, dan pengecas armada boleh merekod trend kapasiti dan rintangan dalaman untuk bersarakan pek sebelum masa jalan jatuh di bawah paras diperakui.
Asid-plumbum ialah kimia bersejarah lampu topi: murah dan pemaaf, tetapi berat untuk peranti yang dipakai di kepala, membawa asid, lemah sejuk dan agak pendek umur, yang bercanggah dengan matlamat ergonomik dan reka bentuk termeterai. Sel ion litium dan litium primer menawarkan ketumpatan tenaga tertinggi dan masa jalan paling panjang setiap gram, tetapi kes keselamatan intrinsiknya jauh lebih sukar: voltan sel tinggi menggerakkan reka bentuk ke atas lengkung pencucuhan, dan penilai mesti juga menangani kerosakan sel dalaman dan perambatan haba dengan perlindungan tambahan, redundansi dan kadang kala keyakinan perlindungan peralatan yang lebih rendah — beban serius bagi peranti keselamatan nyawa Ex ia Ma.
NiMH tertutup berada pada titik tengah pragmatik: 1.2 V setiap sel dan arus kerosakan prospektif terhad memudahkan reka bentuk pengehadan tenaga, ia tiada asid bebas, bertolak ansur dengan kitaran suhu lombong dan penggunaan harian cetek, teguh secara mekanikal, dan dihantar di bawah peraturan pengangkutan bukan litium. Rajah animasi kedua menskor kimia pada paksi yang penting bagi peranti mudah alih Kumpulan I; litium tetap wajar di mana berat minimum adalah terpenting dan kejuruteraan keselamatan tambahan diterima, manakala NiMH selalunya pilihan yang lebih cepat diperakui, lebih tahan penyalahgunaan dan berisiko kitaran hayat lebih rendah bagi armada lampu topi dan pengesan.
Sebelum pensijilan, pek disahkan di atas meja ujian terhadap beban lampu-dan-sensor sebenar pada suhu dan akhir hayat; fius dan elemen pengehad diuji dengan pengenaan kerosakan sengaja untuk mengesahkan arus litar pintas dan tenaga percikan kekal di bawah ambang Kumpulan I; ujian penyongsangan sel dan nyahcas dalam mengesahkan perlindungan; dan jatuhan, getaran dan kitaran haba mengesahkan pengenkapsulan dan sambungan. Masa jalan diukur terhadap keperluan pencahayaan sebelas jam dan rizab penggera, bukan kapasiti helaian data sel.
Outputnya ialah pek berciri dan terkawal pembinaan, dengan bajet tenaga kerosakan terdokumen, lengkung masa jalan lawan suhu dan senarai bahan (BOM) diperakui — artefak tepat yang diperlukan kempen ujian jenis IECEx/ATEX dalam kertas akhir, dan asas di mana OEM boleh menentukan NiMH dengan yakin dalam instrumen Ex ia I Ma.
Weijiang Power mereka bentuk dan mengeluarkan sel nikel-logam hidrida tertutup dan pek industri yang dipadankan untuk peralatan terpencil, luar grid dan berkaitan keselamatan, dan menyokong rakan kongsi OEM dengan fail prestasi IEC 61951-2, bukti keselamatan IEC 62133-2, pencirian beban denyut, ujian julat suhu luas dan pengesahan bersama pengecas/pek. Beritahu kami kitar tugas anda, arus puncak, julat suhu, sasaran autonomi dan piawaian yang mesti dipenuhi produk anda, dan jurutera kami akan menentukan gabungan sel-dan-pek yang melindungi masa jalan, kebolehpercayaan dan hayat perkhidmatan. Lihat rangkaian di halaman produk.
