缆电池槽盖电池槽电池管理器安全阀灯面玻璃光源管理器灯头盖光源反射器灯头壳节能型免维护铅酸电池矿灯特点节能型免维护铅酸电池矿灯采用免维护密闭铅酸蓄电池，具有全密闭免维护体积小重量轻不漏液寿命长放电平稳无气体析出等特点，提高了矿灯防爆性能，确保了矿灯本质安全。该电池采用先进工艺技术进行整体优化设计，使电池使用寿命可达次。灯头光源采用节能冷光源，体积小，结构坚固，工作电压低，在寿命期内不需更换光源，节电效果明显，是公认环保节能型光源。阀控式密封免维护铅酸蓄电池采用专用阀目录概述矿灯行业发展现状矿灯类型现阶段矿灯存在不足问题提出节能型免维护铅酸电池矿灯研制课题来源和要求研制方案提出研制方案比较及确定节能型免维护铅酸电池矿灯结构节能型免维护铅酸电池矿灯特点阀控式密封免维护铅酸蓄电池光源灯头本安型设计控制电路主要技术参数使用范围和环境条件核准通过，归档资料。未经允许，请勿外传,工业性试验应用及效果分析技术创新点综合效益分析社会效益经济效益结论节能型免维护铅酸电池矿灯研制与应用概述矿灯行业发展现状我国矿灯行业从六十年代开始，由当时上海煤研所和上海矿灯厂抚顺矿灯厂联合研制型矿灯进行起，至今已近五十年，经过几代研发人员努力，对产品进行了不断改进和创新。回顾矿灯行业发展史，大致经历了三个阶段六十年代初到七十年代末，是国产矿灯起步和发展阶段，我国矿灯产品从无到有逐步发展壮大，结束了矿灯依赖国外进口历史，主要生产型及型矿灯。八十年代至九十年代，是矿灯全塑化发展时期和灯头双光源结构开发期。在这期间开发全塑型单丝矿灯，其重量轻，结构简单，携带方便，受到广大煤矿职工欢迎，得到了较大推广。而双灯丝矿灯，由于增加了灯头维护难度，加上价格因素制约，并未形成气候。九十年代后期至今，是矿灯免维护化和矿灯小型化及电源多样化发展阶段。在矿灯电池免维护化，电源小型化多样化方面进行了探索和试验，已取得定成果，形成了镍氢矿灯锂电矿灯等多种规格系列产品。由于受到煤矿特定使用环境制约，镍氢矿灯锂电矿灯虽然显示出了自身优越性，但在安全性可靠性方面还未完全达到煤矿井下要求。在国外，如美国英国等国家，煤矿井下仍使用铅酸蓄电池矿灯。在光源方面，美国英国等国家采用双灯丝结构德国俄罗斯采用双灯丝或双灯泡结构。根据国外发展情况和我国煤矿实际预测，矿灯以免维护蓄电池为电源，以为光源技术方案，应为国内煤矿井下使用矿灯产品近期发展趋势。矿灯类型现阶段煤矿使用矿灯大至分为三类铅酸电池矿灯镍氢电池矿灯锂电池矿灯。普通铅酸矿灯蓄电池极板是由铅和铅氧化物构成，电解液是硫酸水溶液。它主要优点是电压稳定价格便宜缺点是比能低即每公斤蓄电池存储电能使用寿命短日常维护频繁。镍氢矿灯镍氢电池是以镍镉电池技术为原型改进，镉电极被储氢合金取代，应用在镍氢电池上。它缺点是严重过放电长期存放不用，电池自放电过大内部正负电极易造成短路。锂电矿灯锂电池大致为三类是钴酸锂电池二是锰酸锂电池三是聚合物锂电池。这三种电池都不同程度地存在着过充或过放所产生爆炸问题，而钴酸锂电池因活性最高体积小，安全性能最差。随着科学技术不断发展，新材料新技术取代传统材料和传统技术已成为必然趋势。我公司研制节能型铅酸免维护矿灯，在结构上进行了彻底改造，电池电解液消耗量非常小，在使用寿命内不需补充蒸馏水，耐震耐高温体积小自放电小，使用寿命可达普通蓄电池两倍。现阶段矿灯存在不足矿灯是矿工眼睛，是其煤矿安全和生产保障。根据现代化矿井发展需要，利用新科技成果，开发新型矿灯是实现煤矿本质安全必然要求。矿灯安全性和质量可靠性与煤矿安全生产息息相关。随着煤矿本质安全建设不断深化，对矿灯也提出了更高要求。矿灯安全性可靠性和便携性是每个煤矿职工不懈追求。以镍氢电池锂离子电池作为矿灯电源，实现了矿灯便携性。但是，镍氢电池记忆效应，也造成了使用上不便，常常引起电池提前失效，旦发生过充电以后，就会形成单体电池隔板熔化问题，导致整组电池迅速失效。如反极充电会造成电池内压升高，激活安全阀，使电池泄漏，甚至破裂。长期储存也会加速电池自放电和活性物质钝华。锂电池因热冲击安全性能不稳定，发生过锂电矿灯在井上充电爆炸井下放电起火案例。年月，美国召回万个苹果电脑，戴尔召回万个笔记本电脑，都因锂电池充电时过热有爆炸危险。目前，世界各国煤矿井下很少有使用锂电池矿灯。我国在贯彻矿灯通用安全要求标准时，将新型矿灯理解为锂电矿灯是不科学。按照煤矿本质安全要求，新型矿灯应该是安全性节能性和可靠性更符合煤矿安全生产要求矿灯。问题提出针对以上存在问题，我们设计种符合煤矿本质安全要求，且重量轻体积小安全可靠节能型免维护铅酸电池矿灯。节能型免维护铅酸电池矿灯研制课题来源和要求开发节能型免维护矿灯是根据国内煤矿安全现状而提出来。近年来，我国煤矿使用锂电池矿灯镍氢电池矿灯时有爆炸案例发生，这对煤矿安全生产和职工生命健康构成了威胁。美国矿灯认证机构认为设计不当矿灯有两个主要爆炸隐患，是灯泡击碎引起爆炸二是电池引起爆炸。新型节能型免维护矿灯按国际电工委员会对甲烷敏感矿用头灯第部分通用要求爆炸风险推定和检验标准要求进行设计，它开发将解决我国煤矿移动照明设备本质安全问题。研制方案提出方案设计由普通铅酸蓄电池为电源，为发光源技术方案。虽然电压稳定价格便宜，但普通蓄电池极板是由铅和铅氧化物构成，电解液是硫酸水溶液，易出现漏液现象，比能低即每公斤蓄电池存储电能使用寿命短日常维护频繁。方案二设计由阀控免维护铅酸蓄电池为电源，为发光源，采性。灯头装有过充电过放电短路保护装置，保证了安全使用。光照度强主光源选用为冷光源，使点灯开始和点灯小时后照度基本保持不变，可达。双光源设计灯头内装有两个光源及驱动电路，主光源损坏时，辅助光源能继续照明。使用方便灯头内设置采用恒流恒压充电模式充电控制器，可直接装在各类矿灯充电架上充电。应用及效果分析节能型免维护铅酸电池矿灯镍氢矿灯锂电矿灯点灯时间与照度对比。矿灯点灯时间与照度对比表型号放电前电压点灯开始时照度点灯电压照度点灯电压照度时照度基本保持不变。综上所述，节能型铅酸免维护矿灯选用新型矿灯专用光源，设计专门配光系统，不仅发光效率高，而且节能效果好。控制电路该矿灯控制电路采用串联双保护电路，短路保护电流为，短路时间在内安全地切断电源，电路板根据本质安全要求，设计爬电履铜皮间距元器件引脚与履铜皮间距，保证电路工作绝对安全。控制电路功能该电路采用先进高效率高稳定性高集成高频开关电源控制，调制输出，性能稳定，温升低，采用高精度恒流恒压控制电路，通过不同程序可以对铅酸电池充电，具有充电恒流过充停止等多种保护功能，最大限度延长电池寿命，有效提高电池安全性。同时采用低内阻专用开关控制器对充电部分进行连接，当矿灯离开充电器即充电器断电或从充电架上取下充电控制部分会自动脱离电池，最大限度增加产品安全系数此时充电电路不带电，减少电池损耗。控制电路特点灯头内设有充放电管理板，有效地保证了电池充放电。充放电管理板具有以下特点充电架电压范围宽，该管理板可使用电压在矿灯充电架。当电池电压到时，矿灯进入脉冲充电状态。主光源放电电流控制在最佳工作电流内。④具有充电保护欠压保护和放电限流功能，保证正常充放电，延长了矿灯使用寿命。技术参数序号项目单位参数输入电压输入功率恒压充电电压恒流充电电流产品外形产品外形如下图图灯头控制电路安装事项输入端正极接在焊盘，直接螺丝固定，输入端负极接在主要技术参数序号项目单位参数额定电压额定容量点灯时间主光源额定电压额定电流辅光源额定电流主光源最大照度距处点灯开始点灯点灯蓄电池寿命次全灯重量析气量外形尺寸长宽高使用范围和环境条件节能型铅酸免维护矿灯为便携式照明工具，主要适用于煤矿井下照明，也可以用于矿山等需要移动照明场所。可以用于有甲烷瓦斯等爆炸性气体矿井，环境温度。工业性试验节能型免维护铅酸电池矿灯，从年月开始在等单位进行了工业性试验，共使用矿灯盏，达到了设计目标。使用单位将免维护铅酸电池矿灯与镍氢矿灯进行了对比测试，铅酸电池矿灯充电耗电量为千瓦时，镍氢矿灯充电耗电量为千瓦时。在试气体排出，低于时关闭。保证了电池安全性与可靠性。电池主要特性安全密封在使用过程中，电解液不会从电池端子或外壳中泄露出。没有自由酸特殊吸液隔板将酸保持在其内部，电池内没有自由酸液。泄气系统电池内压超出正常水平后，电池会放出多余气体并自动重新密封，保证电池内没有多余气体。④维护简单由于独无二气体复合系统使产生气体转化成水，在使用电池过程中不需要加水。使用寿命长采用了有抗腐蚀结构铅钙合金栏板电池可浮充使用年。质量稳定，可靠性高采用先进生产工艺和严格质量控制系统，电池质量稳定，性能可靠。电压容量和密封在线进行检验。电池结构在电池中，部分数量电解液被吸收在极片和隔板中，以此增加负极吸氧能力，阻止电解液损耗，使电池能够实现密封。组件材料作用正极正极为铅锑钙合金栏板，内含氧化铅为活性物质保证足够容量长时间使用中保持蓄电池容量，减小自放电负极负极为铅锑钙合金栏板，内含海绵状纤维活性物质保证足够容量长时间使用中保持蓄电池容量，减小自放电隔板先进多微孔隔板保持电解液，防止正极裕负极短路。隔板采用无纺超细玻璃纤维，在硫酸中化学性能稳定。多孔结构有助于保持活性物质反应所需电解液防止正负极短路保持电解液防止活性物质从电极表面脱落电解液在电池电化学反应中，硫酸作为电解液传导离子使电子能在电池正负极活性物质间转移外壳和盖在没有特别说明下，外壳和盖子为树脂提供电池正负极组合栏板放置空间具有足够机械强度可承受电池内部压力安全阀材质为具有优质耐酸和抗老化合成橡胶。帽状阀中有氯丁二烯橡电池内压高于正常压力时释放气体，保持压力正常胶制成单通道排气阀阻止氧气进入端子根据电池不同