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鉛酸蓄電池著火及爆炸的原因是什么?

鉅大LARGE  |  點擊量:9048次  |  2021年04月30日  

都說傳統(tǒng)鉛酸蓄電池易燃易爆炸,其實大多數(shù)原因,還是因為使用不當造成的。由于化學反應物質(zhì)較多,技術老化,端電壓較高,內(nèi)阻較小,而舊蓄電池端電壓較低,內(nèi)阻較大,一般12V新蓄電池內(nèi)阻為0.015-0.018歐姆,舊蓄電池的內(nèi)阻卻多在0.085歐姆以上。


假如將新舊蓄電池串聯(lián)使用,那么在充電狀態(tài)下,舊蓄電池兩端的充電電壓將高于新蓄電池兩端的充電電壓,結果造成新蓄電池尚未充滿,而舊蓄電池早已經(jīng)過高,而在放電狀態(tài)下,由于新蓄電池的容量比舊的蓄電池容量大,結果造成舊蓄電池過量放電,甚至引起舊蓄電池反極,蓄電池鼓脹造成副用途。


它會損耗新蓄電池的電能,同時也會造成電器內(nèi)部的電壓不穩(wěn),也存在著舊蓄電池使用過度所帶來的危險。


引起爆炸的三種原因:


1、蓄電池內(nèi)壓過高引起蓄電池殼爆炸

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標準

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

由鉛酸蓄電池工作原理,人們了解在蓄電池充電過程中,尤其是充電末期由于過充電,水分解為氫氣和氧氣,短路、嚴重硫化以及充電時電解液溫度急劇上升,都會使水分大量蒸發(fā),這時若加液孔蓋的通氣孔堵塞,由于氣體太多來不及溢出,電池新國標執(zhí)行之前的蓄電池內(nèi)部技術構造簡單,壓力將升得很高,先引起蓄電池槽變形,當內(nèi)壓達到一定壓力會從蓄電池槽蓋結合處或其他薄弱處爆裂,這是一種物理過程。


當蓄電池內(nèi)部壓力高于0.25MPa時蓄電池發(fā)生爆裂,爆裂位置位于槽蓋熱風結合處或應力集中的邊角處。


2、氫氣遇明火形成的蓄電池爆炸


H2和O2混合氣體的爆炸極限為H2占混合氣體體積的4%-96%,H2和空氣的混合氣體的爆炸極限為H2占混合氣體體積的4%-74%。假如過充電量的80%用于電解水,蓄電池內(nèi)部的H2含量大于爆炸范圍之內(nèi),當蓄電池中或空氣中的含氫量累積至爆炸極限時,遇到明火就會形成爆炸,這是一種化學反應。


研究發(fā)現(xiàn)蓄電池的爆炸屬于支鏈爆炸反應。此類爆炸太多發(fā)生在過充電情況下,假如蓄電池內(nèi)部極柱、穿壁焊等處存在虛焊點,蓄電池的爆炸幾率較高。一個合格的蓄電池在正常的使用條件下不會發(fā)生自發(fā)熱爆炸反應。當蓄電池充電電壓汽油車高于14.4V,柴油車高于28.8V,在火種同時存在的條件下,可能發(fā)生爆炸現(xiàn)象。通過對蓄電池爆炸的車輛檢查,發(fā)現(xiàn)大部分電壓調(diào)節(jié)器存在缺陷,蓄電池處于嚴重的過充電狀態(tài)。

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3、排氣孔堵塞


由于傳統(tǒng)鉛酸蓄電池排氣孔堵塞,蓄電池先爆裂,爆裂引起蓄電池震動,極柱接線不牢出現(xiàn)火花,從而形成爆炸。其次,從材料學的角度分析。截止到目前為止,只有豐田汽車發(fā)現(xiàn)了一種固態(tài)材料,這種材料與鋰離子電池所用的磷酸亞鐵鋰材料完全不同,相比于鋰離子電池,用這種固體材料制作的電池可減少70%的發(fā)熱量。但是,即便減少了這么多的發(fā)熱量,豐田汽車仍不敢宣稱不再要電池冷卻系統(tǒng)了。另外,除了這種固體材料外,尚未有任何資料證明有一種可不發(fā)熱完成充放電的材料。所以從這一角度,恐怕也難以實現(xiàn)不要電池冷卻系統(tǒng)。


最后,從技術的角度分析。即使有新的科學原理支撐以及新型材料的發(fā)現(xiàn),就技術而言,我們也難做到不要電池冷卻系統(tǒng)。因為僅研發(fā)鋰離子電池,我們就已經(jīng)花費幾十年的時間,至今也只有少數(shù)公司掌握核心技術,所以,從這一角度看也不大可能。


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