钜大LARGE | 点击量:9017次 | 2021年04月30日
铅酸蓄电池着火及爆炸的原因是什么?
都说传统铅酸蓄电池易燃易爆炸,其实大多数原因,还是因为使用不当造成的。由于化学反应物质较多,技术老化,端电压较高,内阻较小,而旧蓄电池端电压较低,内阻较大,一般12V新蓄电池内阻为0.015-0.018欧姆,旧蓄电池的内阻却多在0.085欧姆以上。
假如将新旧蓄电池串联使用,那么在充电状态下,旧蓄电池两端的充电电压将高于新蓄电池两端的充电电压,结果造成新蓄电池尚未充满,而旧蓄电池早已经过高,而在放电状态下,由于新蓄电池的容量比旧的蓄电池容量大,结果造成旧蓄电池过量放电,甚至引起旧蓄电池反极,蓄电池鼓胀造成副用途。
它会损耗新蓄电池的电能,同时也会造成电器内部的电压不稳,也存在着旧蓄电池使用过度所带来的危险。
引起爆炸的三种原因:
1、蓄电池内压过高引起蓄电池壳爆炸
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%
由铅酸蓄电池工作原理,人们了解在蓄电池充电过程中,尤其是充电末期由于过充电,水分解为氢气和氧气,短路、严重硫化以及充电时电解液温度急剧上升,都会使水分大量蒸发,这时若加液孔盖的通气孔堵塞,由于气体太多来不及溢出,电池新国标执行之前的蓄电池内部技术构造简单,压力将升得很高,先引起蓄电池槽变形,当内压达到一定压力会从蓄电池槽盖结合处或其他薄弱处爆裂,这是一种物理过程。
当蓄电池内部压力高于0.25MPa时蓄电池发生爆裂,爆裂位置位于槽盖热风结合处或应力集中的边角处。
2、氢气遇明火形成的蓄电池爆炸
H2和O2混合气体的爆炸极限为H2占混合气体体积的4%-96%,H2和空气的混合气体的爆炸极限为H2占混合气体体积的4%-74%。假如过充电量的80%用于电解水,蓄电池内部的H2含量大于爆炸范围之内,当蓄电池中或空气中的含氢量累积至爆炸极限时,遇到明火就会形成爆炸,这是一种化学反应。
研究发现蓄电池的爆炸属于支链爆炸反应。此类爆炸太多发生在过充电情况下,假如蓄电池内部极柱、穿壁焊等处存在虚焊点,蓄电池的爆炸几率较高。一个合格的蓄电池在正常的使用条件下不会发生自发热爆炸反应。当蓄电池充电电压汽油车高于14.4V,柴油车高于28.8V,在火种同时存在的条件下,可能发生爆炸现象。通过对蓄电池爆炸的车辆检查,发现大部分电压调节器存在缺陷,蓄电池处于严重的过充电状态。
3、排气孔堵塞
由于传统铅酸蓄电池排气孔堵塞,蓄电池先爆裂,爆裂引起蓄电池震动,极柱接线不牢出现火花,从而形成爆炸。其次,从材料学的角度分析。截止到目前为止,只有丰田汽车发现了一种固态材料,这种材料与锂离子电池所用的磷酸亚铁锂材料完全不同,相比于锂离子电池,用这种固体材料制作的电池可减少70%的发热量。但是,即便减少了这么多的发热量,丰田汽车仍不敢宣称不再要电池冷却系统了。另外,除了这种固体材料外,尚未有任何资料证明有一种可不发热完成充放电的材料。所以从这一角度,恐怕也难以实现不要电池冷却系统。
最后,从技术的角度分析。即使有新的科学原理支撑以及新型材料的发现,就技术而言,我们也难做到不要电池冷却系统。因为仅研发锂离子电池,我们就已经花费几十年的时间,至今也只有少数公司掌握核心技术,所以,从这一角度看也不大可能。
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