电动化、智能化是矿用装备发展的必然趋势,防爆锂电池电源是矿用移动式重载设备‘油换电’的重要技术途径。针对当前矿用隔爆型锂电池电源在煤炭行业运输装备应用中存在的能量密度低、续航里程短,高温、高湿、高粉尘作业环境引发锂电池热失控物理化学演化特征改变等问题,创新性提出特殊型浇封锂电池结构,降低锂电池电源质量、提高能量密度;开展浇封锂电池热失控特性研究,明晰浇封型防爆锂电池热失控机理;开展浇封型防爆锂电池针刺热失控瞬态温升规律与传播路径研究,建立针刺热失控扩展模型,明晰针刺热失控扩展的安全阈值和演变规律;对不同自由空间特殊型防爆浇封锂电池组进行空气、I区甲烷气体、甲烷与氢气混合气体环境下的点爆试验,揭示电池热失控与危险气体爆炸耦合电源内部温度、压力变化规律;成功研发了矿用防爆锂离子电池电源和电池管理系统,电源由60节电芯串联组成,标称总电压192V,总能量为42.24kWh,电源箱重量503kg,控制箱重量68kg,电源箱比能量83.98Wh/kg,电源装置比能量78.66Wh/kg,比能量比隔爆型电源提高40%以上。研究成果应用于太原院WLR-19无轨胶轮车等矿用装备,锂电池电源各项功能及安全性能符合设计要求,各项电气性能及浇封保护结构正常。本研究通过浇封型防爆型式创新、热失控特性研究及电源系统开发,有效解决了矿用隔爆型锂电池电源的关键技术难题,为矿用锂电池电源安标体系建设提供了有力支撑,同时为矿用辅助运输设备标准建设奠定了实验基础与技术保障,对促进煤炭行业安全绿色开采具有重要意义。