Increasing the Safety of Lithium-Iron-Phosphorus (LiFePO4) Batteries Operation and Charging in Mines

Alojzy KUCZERA, Jarosław KUCZERA, Rafał SMUGA, Łukasz GRZONKA

Abstract

The paper describes how to increase the operating and charging safety of high-performance lithium-ion batteries in mines and other explosion-prone facilities. The authors in the following paper have been demonstrated that it is possible to use high-performance
lithium-iron-phosphorus (LiFePO4) batteries in potentially explosive atmospheres. The presented solution, after the required tests, has obtained the necessary safety certificates issued by mining institutions

Keywords

Ex, LiFePO4 battery, mine transport, explosion-proof housing, intrinsically safe circuit

Fig.

Bilbiography

[1] Nowa encyklopedia powszechna PWN 1995
[2] B. Polnik, "Bezpieczeństwo stosowania ogniw litowych w maszynach i urządzeniach górniczych, pracujących w przestrzeniach potencjalnie zagrożonych wybuchem", Napędy i sterowanie, nr 1 2017, s. 58-65.
[3] Autorzy video (rys. 1), Firma GWL a.s. Republika Czeska
[4] M. Wójcik, B. Pawłowska, F. Stachowicz, "Przegląd technologii recyklingu zużytych akumulatorów Litowo-jonowych", Zeszyty naukowe Politechniki Rzeszowskiej z. 80, 2017, s. 247-260.
[5] B. POLNIK: "Rozwój układów napędowych Górniczych Lokomotyw Akumulatorowych." „Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe”, 1/2016, KOMEL,
[6] W. Kurpiel, M. Habrych, B. Miedziński, "Przydatność aktywnego balansowania baterii litowych w układach zasilania wybranych maszyn górniczych", Elektro Info, nr 10: 2022
[7] P. Szewczyk, A. Łebkowski, "Układ napędowy dla pojazdów dostawczych i specjalistycznych jako odpowiedź na zapotrzebowanie rynku elektromobilnego" Maszyny Elektryczne, Zeszyty problemowe 202, Nr 1 (125).
[8] PHPU „Izol-Plast” Sp. z o.o. Rogów – Dokumentacja techniczna Typoszeregu ognioszczelnych baterii litowo-jonowych typu SBS-4Lion o pojemności energetycznej 105 kWh i 150 kWh.
[9] Opis patentowy nr P 237501 – Ognioszczelna przeciwwybuchowa skrzynia baterii akumulatorowej do zasilania górniczej lokomotywy akumulatorowej.
10] Opis patentowy nr P 242200 – Zespół ognioszczelnego gniazda bezpiecznikowego typu OGB-500 wraz z wtyczką przyłączeniową.
[11] Opis patentowy nr P 436282 – Pasywno – wymuszone chłodzenie obudów ognioszczelnych dla podziemnych zakładów górniczych.
[12] Świadectwo rejestracji wzoru użytkowego Nr 26851: Bezpieczniki do baterii akumulatorowych
[13] Li-ion Battery – Raport badania ogniw wg normy EN-62133-2:2017.
[14] Stena Recycling – Projekt badawczy: Recykling akumulatorów litowo-jonowych.
[15] Badanie osłony ognioszczelnej baterii akumulatorowej typu SBS-4Lion – nr 1/LL/435/2019/A – Ośrodek Badań Atestacji i Certyfikacji OBAC Sp. z o.o
[16] Badanie obudów ognioszczelnej baterii akumulatorowej typu SBS-4Lion – nr J-P.1/8710/2020 – Kopalnia Doświadczalna Barbara – GIG Katowice
[17] Badanie osłony ognioszczelnej prostownika typu OPB-500 – nr 2/LL/435/2019/A – OBAC
[18] Badanie zestawu – prostownik baterii OPB-500 – bateria akumulatorowa SBS-4Lion – OBAC z gniazdami OGB-500 nr 3/LL/435/2019/A-Ośrodek Badań Atestacji i Certyfikacji OBAC Sp. z o.o.
[19] Badanie ognioszczelnego gniazda bezpiecznikowego typu OGB-500 wraz z wtyczką – nr LL/103/2020 – Ośrodek Badań Atestacji i Certyfikacji OBAC Sp. z o.o
[20] Sprawozdanie z badań Kompatybilności Elektromagnetycznej nr Z21/21400320.01/2020 – Zakład Kompatybilności Elektromagnetycznej, Instytut Łączności we Wrocławiu.
[21] Sprawozdanie z badania ognioszczelnego gniazda bezpiecznikowego OGB-500 (po zmianie konstrukcji odłącznika). Ośrodek Badań Atestacji i Certyfikacji OBAC Sp. z o.o
[22] Wykaz norm wg, których zostało wykonane opracowanie oraz badania: PN-EN-60079-0:2018-09; PN-EN-60079-1:2014-12; PN-EN-60079-11:2012; PN-EN ISO 80079-36:2016-07; PN-EN ISO 80079-37:2016-07; PN-EN ISO/IEC 80079-38:2017-02; PN-EN 50303:2004