电牵引单轨吊机车蓄电池的研究

一
锂 电池被 列 为动 力 蓄 电池 的长 期 开发 目标 ， 锂 电池 的种 类 繁 多 。近 年 来 发展 的 聚合 物 锂 离 子 电 池， 又称 固态 锂 离 子 电 池 ， 以钴 酸 锂 、 酸锂 、 锰 锰 镍
次。
钴酸锂、 磷酸铁锂等材料为正极 ， 碳材料为负极 ， 并
采 用 铝 塑膜 外包 装 ； 仅具 有 液态 锂离 子 电池 的高 不 电压 、 寿命 、 电电 压 平稳 、 洁 无 污 染 等特 点 ， 长 放 清 而且 消 除 了液态 锂 离子 电池 存 在爆 炸 的 安全 隐患 ， 安全 性 能 已通过 国家权 威机 构 检测 ， 其 是磷 酸铁 尤 锂 电池 的安 全性 能 更得 到 了广 泛 的认 可 ，经 挤 压 、
池 应属 于安全 免维 护 电池 。 ２３ 锂 离子蓄 电池 ．
要研究一种煤矿用的动力蓄电池 ，用以提高国产单 轨 吊机 车蓄电池 的 比能量和 比功率 、 长使 用寿命 。 延
１ 国产 防爆 蓄电池单轨 吊机车 的蓄 电
池 技 术参 数
目前 国产 防爆 蓄 电池单 轨 吊机 车 蓄 电池组 ， 由
２ 现行 动力 蓄电池 比较
２１ 铅酸 蓄 电池 ．
铅 酸蓄 电池 已有 １０多年 的历 史 ，广 泛用 于汽 ０
车 的起动 动力源 ， 是较成 熟 的动 力 蓄电池 ； 的可靠 它
性好、 安全性能高 、 原材料易得 、 价格便宜 ； 比功率也 基本上能满足国产单轨 吊机车的动力要求。但它有 两大缺点 ； 一是比能量低 ， 质量和体积大 ， 且一次充
关键词 ： 煤矿动力 电池； 单轨 吊机 车； 辅助运输 ； 网电池 铅
中 图分 类 号 ： Ｄ ４ Ｔ ６
文 献 标 识 码 ： Ａ
单 轨 吊机车 是井下辅 助运输 设备 。 目前 国 内煤
矿用 的单 轨 吊机 车 ，有 进 口的柴油 机单轨 吊机 车和
２２ 铅 网水平 电池 ．
水 平 电池 技 术 是 近 年 发展 的先 进 的铅 酸 蓄 电
电行驶里程 较短 ； 使用寿命短 ， 二是 使用成 本高 。
针刺 、 短路等极端工况下不起火 、 不燃烧 、 不爆炸 ； 其 比能量 为 １０ ／ ｇ 比功率为 ２ ０ ｋ ， ０ Ｗｈ ｋ ， ０ ｇ循环 Ｗ／
使用 寿命 为 １ ０ ０次 ， 电时 间 ２～４ 。缺点 是价格 ２ 充 ｈ 昂贵 ， 没 有 大 容 量 的 电池 生产 ， 电均 衡 保 护 电 还 充
杨 志林 靳 胜 利 ，
（． １山西省农业机械化科学研究院 ， 山西
摘
太原 ０ ０ ３ ；． ３０ １２山西潞安环保能 源股份有限公 司漳村煤矿 ）
要： 分析 了我 国 目前 电牵引单轨 吊机 车蓄电池的优 点和 不足 ， 究了动力 电池 ， 研 最后得 出结论认为 ： 水平铅
网电池是 电牵引单轨 吊机车动力电池的首选 ， 并提 出了水平铅 网电池的技术方案 。
１８ ０ 块单体为 ２ ，６ ｈ的电池串联而成 ，总容量 Ｖ ５０ Ａ 为 ５０ ｈ２ ６ ， 自重为 ５ ６ ｋ ， ６ Ａ 、１ Ｖ 总 ０ ０ ｇ总体积为 ３ ０ ４０
ａ ｒ 长 ） ６ ｍ 宽 ） ６ ｍＴ 高 ）总功率 为 ４ ． ｍ（ Ｘ８０ ｍ（ Ｘ９０ ｌ（ ， ｌ １ ５ ｋ 单 轨 吊机 车工作性质 为不连续 工作 ， ８ Ｗ。 每 ｈ充 电
Ｊｕ１ ２０１ ． Ｏ
路 复杂 ， 不适宜 在煤 矿井 下使 用 。
２４ 镍镉 蓄 电池 ．
性是 ： 由于锌 空 电池 采 用 换 电板 的方 法 ， 当用 完 电 后， 需更 换 电池 锌 板 ； 于 旧 电池 锌 板 抽 取 锌 膏 和 对 注 入 锌 膏 ， 需 要 专 门 的工 艺 和设 备 ， 用 成 本是 都 使
国产 防爆 蓄 电池 单轨 吊机车 。 国产 防爆 蓄 电池 单轨 吊机 车具 有无 污染 、 噪音 、 能等 特点 ， 低 节 填补 了 国
内井下辅 助运输 领域 的一项 空 白并 达到 国 际先 进水
池技 术 ，９５年美 国开 始研究 水 平 电池 技 术 ，历经 １８ 十多年 ， 资超 过 ８ ０ 美元 ， 转化 为 实用 化商 投 ０万 ０ 才
Ｔｅ ｒ ｃｔｃ ａ ｉ ａｆ ｃｈ
… ～
—
…
…
…
…
…
ｎ ｉ ！
山西 煤 炭 Ｓ ＨＡＮ ＯＡＬ Ｘｌ Ｃ
… …
第３ 卷 第７ ０ 期
文章 编 号 ：６ ２ ５ ５ （０ ０ ０ — ０ ６ ０ １７ — ０ ０ ２ １ ）７ ０ ６ — ２
电牵引单轨 吊机车蓄 电池的研究
以下显著特点 ： 重量 比能量高 ， 电池 的重量至少 降
低２ ５％； 阻小 ， 电 电流 分布 均匀 ， 电流充 放 电性 能 大 好 ； 板水 平 放置 ， 轻 了浓 差极 化 ， 高 了 电池 的 极 减 提 抗 冲击 性 能 ， 避免 了 由于 活性 物 质脱 落 引起 的电池 短 路 ， 长 了 电池 使 用寿命 ； 延 电池准 双极 结 构 ， 极板 直 接 连 通 ， 消 了单 体 间 的 汇 流排 和极 柱 ， 取 缩短 了 工 艺 路 线 ， 高 了 电池 制 造 的 可靠 性 ； 网水平 电 提 铅
品， 采用了新的材料和设计理念。与传统铅酸蓄电
池 相 比 ， 用 复 合 铅 丝 技 术 制造 的水 平 电池 ， 有 采 具
平 。但是制约国产防爆蓄电池单轨吊机车的关键因 素是它使用的铅酸蓄电池不理想 ， 存在着体积大、 重
量 重 、 用时 间有 限 、 续供 电能力 差 的问题 。有必 使 持
收稿 日期 ：０ ０ ０ — ８ ２ １— ３ １ 作 者简 介 ： 杨志林 （ ９５ ）男 ， １６ 一 ， 山西稷 山人 ， 大学本科 ， 高级工程师 ， 从事工 业电气 自动化控制方 面工作。
第３ 卷 第７ ０ 期 ． Ｉ３０ ７
山西 煤 炭 ＳＨ ＡＮＸ Ｉ ＣＯＡＬ