{"id":7809,"date":"2026-11-02T16:09:56","date_gmt":"2026-11-02T08:09:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.solidess.com\/?p=7809"},"modified":"2026-11-03T13:48:31","modified_gmt":"2026-11-03T05:48:31","slug":"fabricant-de-batteries-antideflagrantes-pour-les-mines-de-charbon","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.solidess.com\/fr\/coal-mine-explosion-proof-battery-manufacturer\/","title":{"rendered":"Guide des fabricants de batteries antid\u00e9flagrantes pour les mines de charbon : groupe I de la norme IECEx (Ex db I Mb), MSHA et stockage semi-solide"},"content":{"rendered":"
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Le choix d'un fabricant de batteries antid\u00e9flagrantes destin\u00e9es aux mines de charbon n\u00e9cessite le respect des normes de s\u00e9curit\u00e9 applicables \u00e0 l'exploitation mini\u00e8re souterraine, telles que la norme CEI 60079 \/ la directive ATEX 2014\/34\/UE, groupe d\u2019\u00e9quipements I (niveaux de protection Ma et Mb, cat\u00e9gories ATEX M1 et M2, par exemple Ex db I Mb et Ex ia I Ma), la r\u00e9glementation am\u00e9ricaine MSHA (30 CFR) ou la r\u00e9glementation chinoise MA. Contrairement aux zones \u00e0 risque d\u2019explosion de gaz en surface et en mer \u2014 qui sont class\u00e9es dans le groupe d\u2019\u00e9quipements II, en zones 0, 1 et 2 \u2014, les mines de charbon souterraines rel\u00e8vent du groupe I car elles sont confront\u00e9es aux risques simultan\u00e9s de grisou (m\u00e9thane, CH\u2084) et de poussi\u00e8re de charbon combustible \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de galeries souterraines confin\u00e9es. Les syst\u00e8mes de batteries au lithium destin\u00e9s aux installations mini\u00e8res souterraines du groupe I (ou aux installations de surface du groupe II, zones 1 et 2) n\u00e9cessitent une solution de protection contre les explosions con\u00e7ue et \u00e9valu\u00e9e de mani\u00e8re appropri\u00e9e. Un bo\u00eetier certifi\u00e9 ne suffit pas \u00e0 lui seul \u00e0 garantir la certification de l\u2019ensemble du syst\u00e8me de batterie. Le concept de protection Ex applicable et le p\u00e9rim\u00e8tre de certification doivent \u00eatre v\u00e9rifi\u00e9s pour l\u2019assemblage final.<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t

En proposant un module de batterie LiFePO4 hybride solide-liquide (semi-solide) certifi\u00e9 \u00e0 51,2 V, ainsi qu\u2019une \u00e9valuation technique OEM\/ODM sp\u00e9cifique au projet et des plateformes de stockage d\u2019\u00e9nergie LFP et C&I, MegSolid<\/a><\/strong> accompagne les \u00e9quipementiers du secteur minier, les int\u00e9grateurs de syst\u00e8mes de secours et les ma\u00eetres d'\u0153uvre en \u00e9lectricit\u00e9 mini\u00e8re gr\u00e2ce \u00e0 des modules r\u00e9sidentiels et commerciaux certifi\u00e9s et \u00e0 des solutions de stockage en sous-station de surface d'une capacit\u00e9 de plusieurs m\u00e9gawatts.<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t

Groupe I (mines de charbon souterraines) vs Groupe II (offshore et p\u00e9trochimie) : principales diff\u00e9rences techniques<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Les \u00e9quipements \u00e9lectriques certifi\u00e9s uniquement pour les usines p\u00e9trochimiques \u00e0 terre ou les plateformes offshore (groupe II, zone 1 ou zone 2) ne peuvent pas \u00eatre utilis\u00e9s \u00e0 l'int\u00e9rieur d'un puits de charbon souterrain (groupe I, Ma \/ Mb). Les ing\u00e9nieurs en chef charg\u00e9s des aspects m\u00e9caniques et \u00e9lectriques dans les exploitations charbonni\u00e8res souterraines \u00e9valuent cinq diff\u00e9rences r\u00e9glementaires et techniques entre les normes du groupe I et celles du groupe II.<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Crit\u00e8res\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Tableau 1 : Normes IECEx \/ ATEX du groupe I (exploitation mini\u00e8re souterraine du charbon) par rapport \u00e0 celles du groupe II (industrie p\u00e9trochimique offshore et \u00e0 ciel ouvert)<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
Param\u00e8tre standard \/ technique<\/th>IECEx \/ ATEX Groupe I (mines de charbon souterraines)<\/th>IECEx \/ ATEX Groupe II (plates-formes offshore et installations \u00e0 terre)<\/th>Impact de l'ing\u00e9nierie sur la conception des syst\u00e8mes de batteries<\/th><\/tr><\/thead>
Risque d'explosion de la cible<\/td>Gaz de mine (m\u00e9thane, CH\u2084) + poussi\u00e8re de charbon combustible<\/td>Gaz et vapeurs d'hydrocarbures non issus de l'exploitation mini\u00e8re (groupes IIA, IIB, IIB+H\u2082, IIC)<\/td>Les installations du groupe I doivent tenir compte \u00e0 la fois des risques d'inflammation interne du m\u00e9thane et de la combustion lente externe des couches de poussi\u00e8re de charbon d\u00e9pos\u00e9es.<\/td><\/tr>
Classification et niveaux de protection des \u00e9quipements (EPL)<\/td>Groupe I : EPL Ma \/ Mb (cat\u00e9gorie ATEX M1 \/ M2)<\/td>Groupe II : Zone 0 (Ga), Zone 1 (Gb), Zone 2 (Gc)<\/td>Les \u00e9quipements de type Ma restent sous tension en pr\u00e9sence de gaz ; les \u00e9quipements de type Mb sont mis hors tension en cas d'apparition d'une atmosph\u00e8re explosive (des seuils sp\u00e9cifiques de d\u00e9clenchement li\u00e9s au m\u00e9thane, tels que 1,0 % de CH\u2084 dans certaines zones de travail r\u00e9glement\u00e9es par la MSHA aux \u00c9tats-Unis, sont fix\u00e9s par la r\u00e9glementation nationale relative \u00e0 l'exploitation mini\u00e8re).<\/td><\/tr>
Limite maximale de temp\u00e9rature de surface<\/td>\u2264 150 \u00b0C (lorsque la poussi\u00e8re de charbon peut former une couche) ou \u2264 450 \u00b0C (lorsque la formation de couches de poussi\u00e8re est emp\u00each\u00e9e)<\/td>T1 (450 \u00b0C), T2 (300 \u00b0C), T3 (200 \u00b0C), T4 (135 \u00b0C), T5 (100 \u00b0C), T6 (85 \u00b0C)<\/td>La gestion thermique et la limitation de courant doivent permettre de maintenir la temp\u00e9rature de la paroi ext\u00e9rieure du bo\u00eetier en dessous du seuil de 150 \u00b0C de la couche de poussi\u00e8re de charbon, tant en fonctionnement normal qu\u2019en cas de d\u00e9faut.<\/td><\/tr>
Chocs m\u00e9caniques et limites relatives aux m\u00e9taux l\u00e9gers (CEI 60079-0)<\/td>L'\u00e9nergie d'impact varie en fonction des composants et du niveau de risque (jusqu'\u00e0 20 J pour les bo\u00eetiers de groupe I \u00e0 haut risque) ; la masse des m\u00e9taux l\u00e9gers externes est limit\u00e9e (\u2264 15 % au total d'Al\/Mg\/Ti\/Zr)<\/td>\u00c9nergies d'essai d'impact plus faibles (de 4 J \u00e0 7 J pour les enceintes) ; les limites pour les m\u00e9taux l\u00e9gers du groupe II d\u00e9pendent des valeurs EPL Ga, Gb ou Gc<\/td>Le groupe I limite les proportions massiques d'alliages d'aluminium et de magn\u00e9sium externes afin d'\u00e9viter les \u00e9tincelles de friction de type thermite ; on utilise g\u00e9n\u00e9ralement de l'acier soud\u00e9 \u00e9pais ou de l'acier inoxydable 316L pour les bo\u00eetiers \u00e0 haut risque.<\/td><\/tr>
Cadres r\u00e9glementaires r\u00e9gionaux distincts<\/td>IECEx Groupe I, ATEX M1\/M2 (UE) ; r\u00e9gimes distincts : MSHA 30 CFR (\u00c9tats-Unis), MA (Chine)<\/td>IECEx Groupe II, zones ATEX 1\/2 (UE) ; r\u00e9gime distinct : NEC Classe I Div. 1\/2 (\u00c9tats-Unis)<\/td>Les normes IECEx\/ATEX, MSHA, MA et les classes\/divisions NEC constituent des syst\u00e8mes r\u00e9glementaires ind\u00e9pendants et ne peuvent \u00eatre consid\u00e9r\u00e9s comme des \u00e9quivalents directs ; les ensembles finis doivent \u00eatre certifi\u00e9s conform\u00e9ment aux r\u00e8gles en vigueur aupr\u00e8s des autorit\u00e9s locales.<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

1. Restrictions relatives \u00e0 la masse des alliages l\u00e9gers (IEC 60079-0, clause 8.2) et \u00e9nergie d'impact m\u00e9canique dans les mines de charbon souterraines<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\"Illustration\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Les fournisseurs de batteries \u00e0 usage g\u00e9n\u00e9ral proposent parfois des bo\u00eetiers en alliage l\u00e9ger non prot\u00e9g\u00e9s afin de r\u00e9duire le poids du v\u00e9hicule, sans v\u00e9rifier les limites applicables aux mat\u00e9riaux du groupe I. Conform\u00e9ment \u00e0 la clause 8.2 de la norme CEI 60079-0, les bo\u00eetiers externes des \u00e9quipements du groupe I (Ma et Mb) sont soumis \u00e0 des limites strictes en pourcentage massique de m\u00e9taux l\u00e9gers, afin qu\u2019un choc entre des roches en chute ou de l\u2019acier rouill\u00e9 (oxyde de fer) et le bo\u00eetier ne provoque pas d\u2019\u00e9tincelle de friction thermite incendiaire dans le m\u00e9thane. Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, la norme CEI 60079-0 limite la teneur massique totale en aluminium, magn\u00e9sium, titane et de zirconium dans les bo\u00eetiers externes du groupe I \u00e0 un maximum de 15 % au total, la somme du magn\u00e9sium, du titane et du zirconium ne devant pas d\u00e9passer 7,5 % (tandis que la r\u00e9glementation am\u00e9ricaine MSHA impose \u00e9galement des contr\u00f4les stricts sur les bo\u00eetiers en m\u00e9taux l\u00e9gers utilis\u00e9s sous terre).<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t

De m\u00eame, le tableau 15 de la norme CEI 60079-0 pr\u00e9cise les \u00e9nergies d'essai de choc m\u00e9canique en fonction du type de composant et du degr\u00e9 de risque m\u00e9canique : Les bo\u00eetiers et pi\u00e8ces externes du groupe I expos\u00e9s \u00e0 un risque \u00e9lev\u00e9 de dommages m\u00e9caniques sans protection suppl\u00e9mentaire sont test\u00e9s \u00e0 20 joules, tandis que les pi\u00e8ces expos\u00e9es \u00e0 un risque m\u00e9canique moindre ou \u00e9quip\u00e9es de protections sont test\u00e9es \u00e0 des \u00e9nergies sp\u00e9cifi\u00e9es plus faibles (telles que 7 J ou 4 J). Afin de satisfaire \u00e0 la fois aux restrictions relatives aux alliages l\u00e9gers et aux exigences de r\u00e9sistance aux chutes de pierres souterraines s\u00e9v\u00e8res, les r\u00e9servoirs de batterie antid\u00e9flagrants du groupe I (Ex db I Mb) sont g\u00e9n\u00e9ralement fabriqu\u00e9s en acier de construction soud\u00e9 ou en acier inoxydable AISI 316L, associ\u00e9s \u00e0 des rev\u00eatements de surface antistatiques (r\u00e9sistance de surface \u2264 10\u2079 \u03a9 dans des conditions standard) lorsque des couches externes non m\u00e9talliques sont appliqu\u00e9es.<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t

Galeries souterraines confin\u00e9es et solutions de refuge : ventilation de charge et risques li\u00e9s aux gaz<\/strong><\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t

2. Pourquoi les mines souterraines abandonnent progressivement les batteries au plomb et les batteries lithium-ion liquides classiques<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Historiquement, le transport souterrain du charbon reposait sur des moteurs diesel ou des batteries au plomb-acide immerg\u00e9es. Les moteurs diesel \u00e9mettent des particules diesel (DPM), du monoxyde de carbone et de la chaleur dans les fronts de taille profonds, tandis que les batteries au plomb-acide \u00e9lectrolysent l\u2019eau et d\u00e9gagent de l\u2019hydrog\u00e8ne (H\u2082, limite inf\u00e9rieure d\u2019explosivit\u00e9 de 4 %) du groupe IIC lors d\u2019une charge normale. La ventilation n\u00e9cessaire \u00e0 la recharge des batteries doit \u00eatre \u00e9valu\u00e9e conform\u00e9ment \u00e0 la norme applicable en mati\u00e8re d\u2019installation de batteries et \u00e0 la r\u00e9glementation mini\u00e8re locale. La norme CEI 62485-2 traite des installations de batteries fixes, tandis que la norme CEI 62485-3 couvre les batteries de traction, y compris celles utilis\u00e9es dans les locomotives aliment\u00e9es par batterie. Les batteries de traction au plomb-acide \u00e0 \u00e9lectrolyte liquide se situent g\u00e9n\u00e9ralement dans une fourchette de r\u00e9f\u00e9rence industrielle comprise entre 25 et 35 Wh\/kg (en fonction de la masse du r\u00e9servoir en acier et de la conception des cellules) et n\u00e9cessitent de longs cycles de recharge ainsi qu\u2019un appoint p\u00e9riodique d\u2019\u00e9lectrolyte.<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t

Les batteries lithium-ion \u00e0 \u00e9lectrolyte liquide classiques \u00e9vitent la production d\u2019hydrog\u00e8ne par \u00e9lectrolyse de l\u2019eau lors d\u2019une charge normale, mais pr\u00e9sentent des risques graves en cas de d\u00e9faillance d\u2019une cellule \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019une galerie souterraine confin\u00e9e. Sur une plate-forme \u00e0 ciel ouvert, la fum\u00e9e g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par une d\u00e9faillance de la batterie se disperse dans l\u2019atmosph\u00e8re. \u00c0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019une galerie de charbon confin\u00e9e \u00e0 plusieurs centaines de m\u00e8tres sous terre, ou \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019un refuge souterrain, un emballement thermique d\u2019une batterie lithium-ion \u00e0 \u00e9lectrolyte liquide classique peut lib\u00e9rer des vapeurs de carbonates organiques inflammables ainsi que des gaz toxiques tels que le fluorure d\u2019hydrog\u00e8ne (HF) et le monoxyde de carbone (CO) dans le flux d\u2019air de ventilation.<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t

Sur notre plateforme fixe de 51,2 V (MEG-Solid-512314FL1), MegSolid utilise technologie des batteries \u00e0 \u00e9tat semi-solide<\/a><\/strong>, associant une conception hybride d\u2019\u00e9lectrolyte solide-liquide \u00e0 une cathode LiFePO\u2084 (alors que les plateformes C&I utilisent des cellules LFP sur Energon, du LFP avec une configuration \u00e0 \u00e9lectrolyte solide sp\u00e9cifique au projet en option sur l\u2019ESSA0100B-0215, et une classification d\u2019\u00e9lectrolyte non confirm\u00e9e sur le 5000INTL) :<\/p>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t\t