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地下矿山用锂离子动力电池技术条件标准研究报告

TechnicalStandardResearchReportonLithium-ionPowerBatteryforUndergroundMines

摘要

随着国家大力推进矿山智能化建设，安全、高效、绿色、智能的新煤矿装备需求日益增长，锂离子动力电池在地下矿山的应用场景不断扩大。然而，现有民用领域锂离子电池标准主要针对开放空间环境设计，无法满足地下矿山封闭环境下的特殊安全要求。本研究基于GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》等现有标准，通过对比实验研究，制定了专门针对地下矿山环境的锂离子动力电池技术标准。标准规定了术语定义、技术要求、试验方法等核心内容，重点强化了安全性能指标，普遍高于现有行业标准要求。本标准的实施将规范矿用锂电池的设计、检验和使用，为矿山智能化建设和装备新能源化提供安全保障，具有重要的行业指导意义和应用价值。

关键词：锂离子动力电池；地下矿山；安全标准；技术条件；智能化建设

Keywords:Lithium-ionpowerbattery;Undergroundmine;Safetystandard;Technicalspecification;Intelligentconstruction

正文

1.研究背景与必要性

近年来，矿山智能化建设加速推进，防爆电动辅助运输车辆、煤矿机器人、5G通信系统等新型装备在地下矿山得到广泛应用。这些设备对大容量、高安全性锂离子动力电池的需求急剧增加。然而，现有民用领域锂离子电池标准（如电动车辆、电动自行车等领域）主要针对开放空间环境设计，与地下矿山封闭环境存在本质差异。

地下矿山环境具有空间封闭、通风受限等特点，一旦发生电池安全事故，产生的高温、高热和易燃易爆气体难以及时处置，极易引发二次灾害。目前行业主要依据安标国家中心编制的《矿用锂离子蓄电池安全技术要求》进行准入审核，缺乏统一的国家标准规范，严重制约了相关设备的安全发展和推广应用。

2.标准制定的可行性

随着锂电池技术不断发展，安全技术日益成熟，产品质量持续提升，为制定专门的地下矿山用锂离子动力电池标准创造了良好条件。本研究在综合各领域锂离子电池安全标准的基础上，重点参考GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》，通过开展地下矿山与地面电动汽车用动力电池的对比实验，结合不同工况特点与安全需求，研究制定了专门适用于地下矿山环境的技术要求与测试方法。

3.标准主要内容

本标准规定了地下矿山用锂离子动力电池的术语和定义、符号、技术要求、试验方法、检验规则、运输与储存等核心内容。针对地下矿山特殊环境，标准在技术要求中重点强化了以下方面：

1.材料要求：明确规定了正极材料种类，要求使用高稳定性电池材料，从源头保障安全性。

2.性能要求：对蓄电池和蓄电池模块提出了严格的电气性能和安全性能要求，各项指标普遍高于GB38031-2020等现有标准。

3.特殊测试：增加了针对地下矿山环境的专项测试项目，如密闭空间热失控测试、防爆性能测试等。

4.全生命周期管理：规范了从设计、生产到运输、储存、使用的全流程安全要求。

4.标准实施意义

本标准的制定和实施将产生以下重要影响：

1.为矿用锂电池的设计、检验和安全使用提供统一规范，筑牢安全底线。

2.促进锂电池在矿用装备领域的推广应用，支持煤矿智能化建设。

3.推动矿用装备向绿色新能源方向发展，助力行业节能减排。

4.提升我国在矿山安全标准领域的国际话语权和影响力。

主要参与单位介绍

安标国家矿用产品安全标志中心作为本标准制定的主要参与单位，是我国矿用产品安全认证的权威机构。该中心长期致力于矿用产品安全技术研究，先后制定了多项矿用产品安全技术标准。在锂离子电池领域，中心编制的《矿用锂离子蓄电池安全技术要求》已成为行业重要参考依据。中心拥有完善的检测设备和专业的技术团队，为标准制定提供了坚实的技术支撑和实践经验。

结论与展望

《地下矿山用锂离子动力电池技术条件》标准的制定填补了行业空白，为矿山智能化建设提供了重要的技术保障。随着新能源技术的不断发展，未来标准还需在以下方面持续完善：

1.跟踪电池技术革新，适时更新标准内容。

2.加强国际标准对接，提升标准的国际适用性。

3.完善配套实施细则，确保标准有效落地。

4.开展标准宣贯培训，提高行业执行能力。

本标准的实施将有力推动我国矿山行业的安全发展和绿色转型，为全球矿山安全标准体系建设贡献中国智慧。