本安防爆手机电池设计原理

随着石油、化工、煤矿等工业的发展，防止爆炸性事故的发生，越来越引起人们的重视，所以使用在这些场所的电气设备都必须采用防爆型产品，才能避免成为危险点燃源。

在爆炸性气体环境中使用的电气设备有多种防爆型式，例如：隔爆型、增安型、本质安全型（简称本安型）、浇封型、正压型等。除本安型外，其他型式都是采取机械手段的防爆措施，只有本安型是采取限制电路的能量达到防爆的目的。

本安型与其他防爆型式相比较，具有安全程度高（ia等级可用于0区，其他防爆型式均不能用于0区）；体积小，重量轻，造价低；结构简单，易操作、维护。所以，在防爆产品选型上，应尽可能选择本安型。

本安型设备种类与组成：

电池供电的本安型设备一般是便携式产品，主要有：矿下防爆电器（手持终端、平板电脑等）、防爆对讲机、防爆手机等。

本安型设备分为ia和ib两个等级。

a)对于ia等级，限流器件必须是限流电阻。

限流电阻可选用金属膜或线绕电阻，碳膜电阻不宜选用。限流电阻的功率P应满足：

P＞1.5IO2R（IO：电池及电池组的最大短路电流；R：限流电阻）

b)对于ib等级，限流器件除选用限流电阻外，也可选用带有双重化的保护电路。

例如图1为锂离子电池的保护电路，必须具有双重化的过充电、过放电、过流和短路保护。

过充电保护是防止当充电电路故障时发生过充，导致电池膨胀甚至爆裂的危险；过放电保护是防止将电芯的电压放光，导致电芯损坏、报废；短路保护是防止电池输出端发生意外短路时，导致产生大电流，轻则烧坏电池，重则发生爆炸的危险。

外壳要求：

一般Ⅰ类外壳不低于IP54,Ⅱ类不低于IP20，但也应与环境条件相适应，对于恶劣环境，应适当提高防护等级。例如户外，一般不低于IP54。

金属外壳，对于Ⅰ类产品，铝、钛、镁的总含量（质量百分比），应不大于15%，且钛和镁的总含量不大于6%。对于Ⅱ类产品，镁的总含量应不大于6%。

非金属外壳，一般非金属外壳采用不燃性或难燃性的塑料外壳，并具有较好的热稳定性，塑料外壳允许的工作温度应高于设备外壳最高表面温度。

为防止塑料外壳产生静电，要求塑料表面绝缘电阻应小于1GΩ。