钜大LARGE | 点击量：4537次 | 2021年04月16日
为何蓄电池组会失火爆炸？导致蓄电池组失火爆炸的原因分析
1、前言
蓄电池组通信电源系统中直流供电系统的重要组成部分，它作为直流供电的后备电源，重要担负着在市电突然中断的情况下，继续为通信负载供应安全、稳定、可靠的电力保障，
确保通信设备的正常运行。因此，蓄电池在确保通信畅通方面具有十分重要的意义。
2、蓄电池的原理
阀控式铅酸蓄电池的电化学反应原理就是充电时将电能转化为化学能在电池内储存起来，放电时将化学能转化为电能供给外系统。其充电和放电过程是通过电化学反应完成的，电化学反应式如下：
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
PbO2＋2H2SO4＋Pb→PbSO4＋2H2O＋PbSO4
（二氧化铅）（硫酸）（海绵状铅）（硫酸铅）（水）（硫酸铅）
正极活物质电解液负极活物质正极活物质电解液负极活物质
从上面反应式可看出，充电过程中存在水分解反应，当正极充电到70％时，开始析出氧气，负极充电到90％时开始析出氢气，由于氢氧气的析出，假如反应出现的气体不能重新复合得用，电池就会失水干涸；关于早期的传统式铅酸蓄电池，由于氢氧气的析出及从电池内部逸出，不能进行气体的再复合，是需经常加酸加水维护的重要原因；而阀控式铅酸蓄电池能在电池内部对氧气再复合利用，同时抑制氢气的析出，克服了传统式铅酸蓄电池的重要缺点。
3、可导致蓄电池失火的原因
3.1、蓄电池单体及与开关电源间连接松动
根据能量公式：
（I代表电流、R代表电阻、T代表时间）。当蓄电池组放电或较
大电流充电时，连接松动处，连接部件间电阻过大、热量积累，温度升高，引起电池端子发热导致外壳材料炭化，ABS冒烟起火，直至同一层面蓄电池燃烧。铅合金融化，且电池内部存有可燃气体，会加助电池燃烧。不是所有的连接松动一定会引发燃烧，有时候非常松动反而不能引起火灾，他只是松动的程度恰巧达到使端子部位温度升高最快的时候概率更大，几乎所有的由于连接松动引起的燃烧都是在电池的上部首先开始。
3.2、蓄电池壳体渗漏
蓄电池外壳是阻燃无机ABS工程塑料，它的刚性很好，同时韧性很差，在安装搬运过程中，由于碰撞造成外壳出现裂纹。而基站开通之前，电池没有电压通过，内部没有压力，所以也看不出渗液，在基站开通后，蓄电池充电时，内部出现气体，气体压力使硫酸从细小的裂纹中渗出，渗出的硫酸流到接地的电池架上，形成短路而引发事故。
3.3、蓄电池过充电
电池假如出现过充电，电池内部气体来不及被吸收，出现积累内部压力超过开阀压后排出氢氧混合易燃易爆气体，假如站点密封较好，在外部有火花时即容易引燃引爆。
3.4、失火后的现象：
3.4.1、连接条松动造成的失火，最初起火的那只电池一定是烧得最严重即外壳被烧掉得最多的，而蔓延到后面的，烧的程度也是最轻的，在现场能够从废墟中找到当初连接松动的那只端子，即连接条、烧掉下来铜芯和螺丝之间可以晃动。
3.4.2、由于壳体渗液与安装架形成短路而引发的燃烧会在与安装架接触点先燃烧，首先燃烧的部位烧的程度最严重，能够一目了然。
4、蓄电池组爆炸的原因
4.1、蓄电池爆炸有引爆和压爆两种。
4.2、引爆：当电池内部氢气的含量超过4%并有明火时，有可能发生引爆。浮充电压偏高，电解水较多，负极板析出的氢气未能及时全部扩散到正极板而有部分存留在电池上部，含量逐渐新增。在浮充时充电电流很小，即使极柱、正负极板群有接触不良的点，也不会引起明火，但在转为放电的瞬间，放电电流很大，有的将达到上千安培，这时触点不良的点就
容易出现明火，使蓄电池发生爆炸。
4.3、压爆：用ABS塑料做壳体的蓄电池，当内部压强大于40kPa，内部应力发生大的变化时，电池可能发生压爆，即使内部应力没有发生大的变化，若压强继续增大，也会引起压爆。浮充电压偏高，电解水较多，正极板析出的氧气和负极板析出的氢气不能通过中间反应化合成水而存在于电池内部，使蓄电池壳体承受的压力越来越大，当安全阀未能及时自动开启，壳体的压力在达到一定值时，就会发生压爆；当壳体压强达到40kPa时，接近危险状态，在浮充电时，因充电电流小，电池内部应力处于临界稳定状态，尚未出现压爆，但在转为大电流放电的瞬间，对电池内部应力急剧变化，从而引起压爆。
5、预防措施
5.1、为了使蓄电池在通信电源供电系统中能够安全运行，YD/T799-2002《通信用阀控式密封铅酸蓄电池》通信行业标准中特作了有关规定，要求蓄电他的密封反应效率不低于95％；安全阀应具有自动开启和自动关闭的功能，其开阀压力应为10～35kPa，闭阀压力应为3～15kPa；蓄电池在充电过程中遇有明火，内部应不引燃、不引爆；蓄电池均衡充电单体电压力2.30～2.35V（25℃）；蓄电池浮充单体电压为2.20～2.27V（25℃）。严格执行上述规定，可以有效地抑制电池失火（爆炸）等恶性事故的发生。
5.2、控制电池内部的氢气含量在4%以下或内部压强小于40kPa。为此，在做均衡充电时要检查安全阀是否动作，安全阀开启时是否有哧哧的声音，或用试纸检查是否有酸雾逸出。另外，还要严格按照厂家使用维护说明书的要求，整定浮充电压和均充电压，并要在巡检时予以校准。
5.3、关于安装质量，也包括储存、安装、容量实验等多个方面。这些方面均会直接影响阀控式蓄电池日后的运行和维护工作，因此在搬运储存的过程中应注意不要发生碰撞，在安装过程中要注意汇接条与电池极桩之间的吻合，小心将不平的极桩整平。在紧固极桩时，所用的力量既不能太大也不能太小。如太大，会使极桩内的铜套溢扣，力量太小又会造成汇流条与极桩接触不良，因此安装中最好采用厂家供应的有过力脱扣的扳手，或按照厂家供应的参考公斤力，使用相应的公斤的扳手。在安装中还液压注意以下方面：
一、要使蓄电池与
直流屏之间各组蓄电池正极与正极、负极与负极的长短尽量一致，以在大电流放电时保持电池组间的运行平衡；
二、要使电池组的正、负极汇流板与电池汇流条间的连接牢固可靠；三、
在安装后，千万不要忘记给电池补充充电。由于一般连接松动以及壳体渗漏重要是在工程建设安装初期埋下的隐患，所以建议对刚投入运行的基站在最短的时间内进行回访访巡检，重点检查电池的连接处和电池的底部。
5.4、电池与其它设备间保持必要的安全距离，以防止其它电器设备出现火花/火灾时引燃电池，也可有利于电池散热，并能尽量防止因电池燃烧等引起大的损失；
5.5、关于密封性能较好、停电次数较多的基站（板房），要加强巡检，防止氢、氧混合气体堆积，造成火灾隐患。
5.6、关于已经投入使用的蓄电池组，在对连接条和电池壳体加强巡视的同时，要求对蓄电池单体及与开关电源间连接处涂抹导电膏。
5.7、阀控式密封蓄电池荷电从出厂到投入使用前不要进行初充电，但由于电池从生产入库、包装、运输、安装到投入运行往往要数月时间，因此，在投入正式使用前应以2.3~2.35V/只恒压限流的充电方法，对电池进行补充充电，否则，电池的端电压平衡要较长时间的浮充才能达到正常的要求。
5.8、阀控式密封蓄电池受温度的影响较大，长期工作，温度每升高6℃，电池的寿命将缩短一半，所以宜安装在有空调的房间，采用利于散热的布放方式。浮充电压应进行温度自动补偿。
5.9、由于目前使用的阀控式密封蓄电池是不能添加蒸馏水的，电解液干涸更是造成电池容量降低和使用寿命缩短的重要因素，为了防止电解液的大量损失而缩短电池的使用寿命，浮充电压应严格遵照厂家推荐的电压值。要均衡充电的电池，宜恰当采用低压限流的充电方法，最大充电电流应不大于2I10，充电电压应限制在2.35V/只以下。根据国外资料介绍，阀控式密封蓄电池的浮充电压宜选择厂家推荐电压的下限值，但应适时进行均衡充电。
