2018-03-12 15:37:39
公告

尊敬的用户:

因平台升级改造的需要,原成果申报平台即日起停用。第六届全国设备管理与技术创新成果申报启用新平台:https://www.shebeiyiyuan.com,请重新登录注册。

中国设备管理协会专家服务中心
2024年1月22日

打开新平台
首页  >  创新成果  >  碳基电容电池在井下运输电机车的应用

碳基电容电池在井下运输电机车的应用

完成单位:招金矿业股份有限公司

登记编号:ZSXC-05-J-1-097      登记年份:2022      登记日期:2022-06-27

项目概况
1.井下电机车应用状况 公司井下使用最广泛的是2.5T电机车,电源采用铅酸电池和锂电池。在使用过程中,铅酸电池电机车主要存在使用及维护繁琐、充电时间需要10-12小时才能保证充满、使用寿命短只有1-1.5年和维护及更换成本高,需要额外配备2块电池作为备用更换充电,才可以保证正常生产;锂电池电机车存在使用不安全,过充过放都容易发生燃烧和爆炸,经常因为大电流烧断保险,且容易受井下负压条件而影响使用情况,每次充电需要4-6小时,需要额外配备1块备用电池,使用寿命2年左右。 2.碳基电容电机车对比其他蓄电式电机车方面优势 2.1.铅酸蓄电池电机车:铅酸电池的使用及维护繁琐;靠近热源会引起电池过热、泄漏、燃烧或破裂;充电时间长(6-7小时,每台机车通常至少需要配备两块电池才能保证满负荷工作,电池较重,吊装更换电池需要一个小时左右);使用寿命短(一年左右);维护及更换成本高,极大的影响了生产进度和工作效率。 2.2.锂电池电机车:锂电池,不安全,过冲过放都容易发生燃烧和爆炸,且无法灭火,采用BMS管理后经常因为大电流烧断保险,矿山井下使用需要经常更换保险,目前安全主管部门也不支持井下使用锂电池。 2.3.超级电容:成本极高,能量密度低,所以同样难以适用。 2.4.碳基电容蓄电池电机车:“碳基电容”作为蓄电池电机车的核心动力源,属于一种创新型超级电容,基于纳米级活性炭形态的储能器件,采用单基活性炭及铝箔为主要材料制作而成。已经在多个领域进行了应用,经解放军电池试验鉴定中心、工信部第五研究所、重庆检测中心等权威机构检测。在矿山领域、军事领域、航空航天、交通运输领域、电力储能,5G新基建等领域具有重大应用价值。 3.主要做法:针对以上情况公司经过考察了解,提出“碳基电容电池”属于一种创新型超级电容,基于纳米级活性炭形态的储能器件,采用单基活性炭及铝箔为主要材料制作而成,具有高功率密度、高能量密度、充电时间快,使用寿命长、高低温性能好和超高安全性的特点。可以将碳基电容电池做为电机车的核心动力源,解决铅酸电池和锂电池电机车存在的不安全的因素。 碳基电容温度宽度优异、超长寿命10年、充电超快(50分钟充满)、抗震性强(灌胶一体化模组更耐震)、功率超大、超级安全(国家安标中心认定为本安型产品)、无需维护、环保无污染。 三、使用效果 (一)碳基电容电机车试验应用情况 在10月份提出试验应用碳基电容电机车申请,生产厂家和电池厂家根据需要进行加工。 11月15日2.5t碳基电容电机车到矿; 12月 2日厂家技术人员到矿并完成安装调试,当日初步试车可正常使用; 12月6日在徐家疃-620中段运输巷进行碳基电容电机车正式使用;目前已运行一个月,应用情况如下: 1.新电瓶车充电一次,充电时间40分钟到100%容量,耗电2kWh,307川漏斗拉11趟,392川漏斗拉5趟,每次拉12个矿车(原来一次拉8个矿车),每班运行约9000米,运输量约200吨,运行时间约6小时,快速充电功能可以在电池的任意电量进行短时充电,满足运行8小时一个班的工作时长要求。 2.快速充放电性能,经过现场测试,碳基电容支持30倍率以上大电流充放电,在电池容量低于10%的情况下,充电时间20分钟到80%容量,运输中随时可以进行充电,解决了快速充放的难题,相当于利用短时充电的特色性能增加了持续续航时间。 3.绿色环保无污染,碳基电容不含重金属材料,生产技术无毒无污染、产品无废弃污染。解决了目前传统电池一直没有解决的环境污染问题。 4.电源部分质保十年,日常维护工作少,运行稳定。