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鉛酸蓄電池著火及爆炸的原因是什么?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年04月30日  

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


假如將新舊蓄電池串聯使用,那么在充電狀態下,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,而舊蓄電池早已經過高,而在放電狀態下,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部的電壓不穩,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、蓄電池內壓過高引起蓄電池殼爆炸


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,這時若加液孔蓋的通氣孔堵塞,由于氣體太多來不及溢出,電池新國標執行之前的蓄電池內部技術構造簡單,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。


當蓄電池內部壓力高于0.25MPa時蓄電池發生爆裂,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,蓄電池內部的H2含量大于爆炸范圍之內,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。


研究發現蓄電池的爆炸屬于支鏈爆炸反應。此類爆炸太多發生在過充電情況下,假如蓄電池內部極柱、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生自發熱爆炸反應。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,可能發生爆炸現象。通過對蓄電池爆炸的車輛檢查,發現大部分電壓調節器存在缺陷,蓄電池處于嚴重的過充電狀態。


3、排氣孔堵塞


由于傳統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,只有豐田汽車發現了一種固態材料,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%的發熱量。但是,即便減少了這么多的發熱量,豐田汽車仍不敢宣稱不再要電池冷卻系統了。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熱完成充放電的材料。所以從這一角度,恐怕也難以實現不要電池冷卻系統。


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現,就技術而言,我們也難做到不要電池冷卻系統。因為僅研發鋰離子電池,我們就已經花費幾十年的時間,至今也只有少數公司掌握核心技術,所以,從這一角度看也不大可能。


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