Причины взрыва аккумуляторной батареи и как этого избежать

Варианты развития событий

Если Вы держали аккумулятор в чистоте и отверстия в пробках не засорены, то газовая смесь стравливается через них и скапливается в подкапотном пространстве.

Если же отверстия в пробках засорены, то расширяющиеся газы не успевают покинуть акб и возросшее давление разрывает аккумулятор изнутри. Это самый легкий из возможных исходов, так как такие взрывы, как правило, обходятся без возгорания и причиняют вред только подкапотному пространству, не причиняя вреда горе-водителю. Стоит отметить, что такой взрыв может быть и при неисправном генераторе, который выдает увеличенное зарядное напряжение, что так же приводит к закипанию батареи. Подробнее о данной проблеме можно узнать из нашей стать “ Почему кипят аккумуляторы ”.

Самый худший вариант происходит в случае, когда Вы полностью разрядили аккумулятор, который в процессе быстрого разряда стравил большое количество газовой смеси в подкапотное пространство. Вы просите соседа дать «прикурить», подсоединяете клемы, проскакивает искра, которая поджигает легко воспламеняемую газовую смесь – происходит взрыв.

Стоит отметить еще несколько факторов, способствующих увеличению вероятности и силе взрыва аккумуляторной батареи:

Низкий уровень электролита, который увеличивает количество газовой смеси. Перекрытие отверстий для стравливания газа в пробках аккумулятора в результате их засорения или ошибок при утеплении акб в зимний период

Тут стоит отметить, что утепление аккумулятора зимой правильное решение, которое положительно влияет на его работу, но нужно обратить внимание на то, что бы в процессе утепления не перекрыть отверстия для сброса избыточного давления в крышках батареи. Сильный износ батареи может привести к внутреннему замыканию и взрыву накопившихся внутри батареи газов без внешних факторов или при встряске

Поэтому стоит уделять некоторое время проверки качества креплений батареи в подкапотном пространстве и проверки состояния аккумулятора . Неправильная последовательность и место накидывание «крокодилов» для прикуривания. Накидывание обоих проводов на клемы разряженного аккумулятора может привести к искре в месте наибольшего скопления газов, выделившихся из акб, что приведет к их взрыву.

Причины взрыва

При заряде аккумулятора происходит восстановление пластин батареи. В самом конце процесса наблюдается кипение электролита, это выделяется водород. А его смесь с воздухом – гремучий газ. Достаточно искры, чтобы в зависимости от концентрации водорода началось горение или произошел взрыв.

При выполнении элементарных правил выделяющийся кислород отводится из банок через дренажные отверстия. Правильно установленный ток заряда не создает опасной концентрации. Интенсивность кипения низкая. Но нередко наблюдается совокупность причин, делающих взрыв потенциально возможным:

• Дренажные отверстия засорены. Газ скапливается в герметичной банке, его давление нарастает вплоть до взрыва корпуса, как у перекачанного футбольного мяча. Разрушаются стенки соседних банок, идет выброс кислоты. Поэтому опытные водители отворачивают пробки, поставив аккумулятор на зарядку.

У необслуживаемых АКБ следует осмотреть дренажные отверстия. Они не должны быть загрязнены. Можно извлечь испарители, что станет аналогом вскрытия пробок банок. Но при этом будет повреждена контрольная наклейка, а это недопустимо до истечения гарантии.

Некоторые водители для защиты аккумулятора на автомобиле крепят сверху батареи хомутами резиновую прокладку, что сразу перекрывает дренажные отверстия. Взрыв для такого «защищенного» аккумулятора – вопрос времени.• Низкий уровень электролита ведет к интенсивному кипению. У простых аккумуляторов необходимый уровень отмечен выступом в пробочном отверстии. В АКБ с индикатором его глазок остается темным при любой длительности заряда. Доливать следует дистиллированную воду, так как серная кислота расходуется незначительно.• Заряд высоким током с целью форсированного восстановления зарядки аккумулятора. Такой процесс возможен при использовании автоматического зарядного устройства, рассчитанного на более мощные АКБ.• Неисправность регулятора, установленного на автомобильном генераторе. Напряжение, вырабатываемое им, значительно превышает 14,7 В. Аккумулятор может закипеть и взорваться прямо в дороге. Искра в окисленном контакте, срабатывание концевого датчика может поджечь водород и вызвать пожар под капотом. Появление такого дефекта отслеживается бортовым компьютером, который сообщит о неисправности батареи.

У более старых автомобилей о перезаряде может сообщить шум кипения электролита, который продолжается некоторое время после выключения двигателя. Появляется запах сероводорода. Все это должно вызвать подозрение с последующим контролем напряжения вольтметром.

Разогрев аккумулятора при затяжном пуске мотора ведет к выделению горючего газа – сероводорода. Если, посадив АКБ, начать стыковать провода прикуривателя, искра может вызвать вспышку газа и пожар.

Меры предотвращения взрыва и пожара

Правила использования аккумулятора следует знать каждому водителю. Их обязательно изучают при обучении на право вождения. Но, если не хватает собственных знаний и опыта, то всегда есть возможность обратиться на СТО.

Заряжая аккумулятор необходимо:

• использовать исправное зарядное устройство с контролем тока (визуальным или автоматическим);• знать режимы заряда для конкретного аккумулятора;• работы с АКБ проводить в проветриваемом месте со средствами защиты;• не допускать кипения электролита.

Источник

Причины взрыва АКБ

Чтобы понять, почему взрываются автомобильные аккумуляторы, потребуется восстановить знания о химических процессах, происходящих в батарее. Стандартная автомобильная АКБ содержит шесть отсеков, в каждой из которых содержится набор положительных/отрицательных свинцовых пластин, залитых электролитом – водным раствором соляной кислоты.

Когда аккумулятор ни к чему не подключен, внутри ничего не происходит (ну, или почти ничего). Но стоит подключить внешнюю нагрузку, как это инициирует процесс взаимодействия электролита и пластин – в результате запуска электрохимической реакции свинец, из которого состоит отрицательная пластина, превращается в сульфат свинца. На положительной пластине, состоящей из диоксида свинца, протекает другая реакция, но тоже с образованием на поверхности сульфата свинца. При этом возникает ЭДС, ток течёт от положительной пластины к отрицательной. В результате на минусовой пластине накапливаются электроны, которые по внешнему контуру текут уже в обратном направлении – это и есть ток разряда, используемый для прокрутки стартера.

Во время разрядки батареи расходуется в основном серная кислота, поэтому со временем плотность электролита понижается, и если продолжать процесс достаточно долго, аккумулятор разрядится.

При его зарядке протекают противоположные реакции преобразования сульфата свинца в чистый свинец и его диоксид. Но есть и небольшое отличие: источник тока здесь внешний, и если продолжить зарядку после того, как весь сульфат свинца израсходован, происходит интенсификация электролиза жидкости. В основном воды, разлагающейся на атомарные кислород и водород.

Эти газы постепенно скапливаются в верхней части корпуса батареи, создавая избыточное давление при интенсивном кипении, но излишки газов стравливаются через отверстия пробок (в обслуживаемых АКБ) или через специальные дренажные отверстия (в необслуживаемых батареях). Газы – горючие, поэтому любая искра может воспламенить аккумулятор, что и приведёт к взрыву. Такой же исход возможен, если газам некуда деваться, а процесс электролиза продолжается.

Итак, приступаем к рассмотрению непосредственных причин, из-за которых взрываются автомобильные аккумуляторы.

Забитые отверстия для отвода газов

Из курса физики известно, что любой жидкое вещество, переходя в газообразное состояние, расширяется. Таким образом, при интенсивном электролизе в верхней части АКБ скапливается кислород и водород, концентрация которых при перезаряде батареи возрастает, а вместе с ней растёт и давление. Излишки газа естественным путём стравливаются через дренажные отверстия, но если автовладелец не следит за состоянием аккумулятора, они могут забиться, зашлаковаться, и это уже создаёт предпосылки для возникновения опасной ситуации. Впрочем, чтобы батарея взорвалась только из-за забитых отверстий, необходимо совпадение двух факторов: перезаряд большими токами и невозможность газов прорваться сквозь возникший по вине водителя заслон.

Неисправный генератор

Поскольку коленвал автомобиля вращается с разной скоростью, в зависимости от режима движения, генератор автомобиля, связанный с ним, также формирует напряжение разного номинала. Реле-регулятор следит за тем, чтобы на аккумулятор и другие потребители подавалось напряжение, не превышающее определённого значения (для АКБ это 14 В). Но когда в цепи генератора возникают проблемы, возможен перезаряд батареи, и далеко не всегда такие ситуации отслеживаются бортовым компьютером. В итоге запускается интенсивный электролиз со всеми вытекающими последствиями.

Проблемы с чехлом

Некоторые водители с целью защиты АКБ от загрязнения используют защитный кожух. Такие чехлы приводят к тому, что взрывоопасные газы скапливаются внутри, и достаточно любой искры, чтобы произошёл взрыв.

Понижение уровня электролита

Поскольку при перезаряде батареи часть электролита испаряется в виде газов, его уровень с течением времени уменьшается. Поэтому одной из основных операций по обслуживанию АКБ считается контроль уровня электролита. При его дефиците процессы газообразования происходят гораздо интенсивнее, что повышает вероятность взрыва батареи.

Искра и неисправности клемм

Пожалуй, искрообразование на клеммах батареи – самая частая причина взрывов аккумуляторов. В обычных условиях этого не должно быть, но если контакты ослаблены или окислены, любая тряска способна привести к появлению искры, и в результате газы, выходящие через отверстия в пробках, воспламеняются, и пламя мгновенно переходит внутрь корпуса батареи, приводя к его разрушению.

Как утилизировать вздутый аккумулятор

В состав аккумулятора входит едва ли не половина периодической таблицы Менделеева — от свинца до кадмия. Большинство этих веществ и их соединений ядовиты. Поэтому батареи для мобильных устройств, как и обычные батарейки, люминесцентные лампы, ртутные градусники и пр., естественно, выбрасывать в домашнее мусорное ведро нельзя. Их нужно утилизировать: что можно — переработать, что нельзя — деактивировать.

На завод по переработке батарей нас, конечно, не пустят, но это и не нужно. Сегодня практически каждый крупный магазин, занимающийся продажей батареек и аккумуляторов, устанавливает у себя специальные боксы для отработанных батареек и аккумуляторов.

Пришли, бросили в бокс. Не нашли его — спросили. В крупных городах существуют специальные пункты приема, а подобные боксы можно встретить даже на улице.

Вот мы и выяснили, почему вздувается аккумулятор и что с ним при этом делать. Ну а заодно узнали, чем грозит вздувшийся аккумулятор и как свести риск вздутия к минимуму.

Сейчас читают:

Как зарядить батарейку от телефона без телефона

Как зарядить телефон через компьютер

Что такое быстрая зарядка на телефоне и как включить и отключить режим

Как быстро зарядить телефон на андроиде

Как правильно заряжать телефон Honor после покупки

Перезаряд — батарея

Перезаряды батареи ( признаки: повышенное газообразование, напряжения элементов — выше 2 35 — 2 4 в) или недозаряды ( понижение плотности на 0 01 — 0 02 и напряжения элементов ниже 2 1 в) не должны допускаться.  

Перезаряд батареи может проводиться непосредственно за обыкновенным полным зарядом один раз в три месяца.  

Производят специальный перезаряд батареи слабым током, равным 1 / 10 максимального зарядного тока ( или 0 25 / ю), до наступления интенсивного газообразования на пластинах обеих полярностей и достижения нормальной плотности.  

Во избежание перезаряда батареи ( основных элементов) следует подбирать для подзаряда добавочных элементов ток, равный току нагрузки. Кроме того, для поддержания на шинах постоянного напряжения нужно снизить число элементов путем перевода рычага двойного элементного коммутатора в соответствующее положение.  

Основной причиной перезаряда батареи является высокое напряжение, поддерживаемое реле-регулятором в системе электрооборудования автомобиля. Наряду с периодическими проверками регулируемого напряжения при появлении признаков перезаряда необходимо произвести внеочередную проверку и в случае необходимости подрегулировать реле-регулятор.  

Поэтому во избежание перезаряда батареи необходимо снижать величину регулируемого напряжения генератора.  

Преждевременное разрушение пластин наступает при длительном перезаряде батареи, повышенной плотности электролита, слабом креплении батареи на автомобиле, замерзании воды в электролите.  

Разрушение активной массы пластин происходит из-за перезаряда батареи или из-за заряда ее слишком большим током, а также в результате замерзания электролита в батарее. Работоспособность батареи восстанавливают заменой пластин.  

Чрезмерно быстрое снижение уровня электролита является признаком перезаряда батареи из-за повышенного напряжения генератора. При перезаряде наблюдается также выбрызгивание электролита на поверхность аккумуляторной батареи. Перезаряд вреден для батарей, так как приводит к снижению их срока службы. При первых признаках перезаряда необходимо проверить исправность генераторной установки.  

Вследствие меньшей прочности активной массы положительных пластин она при перезаряде батареи разрушается газами быстрее, чем активная масса отрицательных пластин.  

Ввиду меньшей механической прочности активная масса поло-жительных пластин при перезаряде батареи разрушается газами гораздо быстрее, чем активная масса отрицательных пластин.  

Уравнительные заряды батареи с панцирными пластинами производятся в тех же случаях, что и перезаряды батареи с поверхностными пластинами.  

Постоянное поддержание аккумуляторной батареи в состоянии полного заряда требует повышенных значений регулируемого напряжения, что в ряде режимов работы приводит к перезаряду батареи и к сокращению срока ее службы. Время полного заряда аккумуляторной батареи зависит от начальной температуры электролита, температуры окружающей среды, значения регулируемого напряжения, регулировки ограничителя тока, тока нагрузки.  

Короткое замыкание в элементе аккумуляторной батареи вызывается следующими причинами: короблением пластин, повреждениями сепараторов, образованием дендритов ( наростов) на пластинах, переполнением осыпающейся с пластин активной массой канавок на дне аккумуляторного бака и образования по этой причине токопроводящих мостиков между пластинами разной полярности. Иногда при перезаряде батареи обильное газообразование в электролите заставляет всплывать на поверхность осыпавшиеся частицы активной массы, которые образуют токопроводящие мостики.  

Почему взрываются LiPo аккумуляторы?

Все дело в химии (ваш кэп), ионы лития начинают воспламеняться при контакте с воздухом. Все LiPo взрываются и воспламеняются только когда повреждается оболочка одной или нескольких секций (банок) аккумулятора. Это может произойти вследствие механического повреждения, например, при ударе или при сильном вздутии, вследствие воздействия высоких температур или неправильного заряда. Сила взрыва напрямую зависит от уровня заряда аккумулятора, если он заряжен сильно (и тем более чрезмерно), химические процессы в нем будут протекать гораздо сильнее и, наоборот, если разряжен, то химические процессы будут медленнее, поэтому и взрыва может не произойти, так, подымит немного.

Повредить аккумулятор можно при падении и транспортировке — неудачно упасть аккумулятором на твердую острую поверхность (камень) и так далее, способов повредить оболочку много, если быть неаккуратным. Давайте рассмотрим подробнее эти проблемы.

Перезаряд аккумулятора

Стандартное максимальное напряжение одной ячейки (банки) lipo аккумулятора равно 4.2 вольта. Если вы используете китайский зарядник, значит, там будут менее качественные компоненты, которые могут выйти из строя. Да, у оригиналов тоже могут выйти из строя, но этот шанс в разы меньше, там хотя бы вентиляторы есть для охлаждения. Теперь к сути, если напряжение будет более 4.2V, начнутся необратимые химические реакции, ячейка начнет вздуваться, повредит свою оболочку и произойдет взрыв.

Перезаряд LiPo — это самый опасный отказ аккумулятора, так как это происходит при максимальном заряде + еще наверх успеет сколько-то залиться энергии. При взрыве очень вероятен еще и огонь, а это чревато пожаром. Единственный способ обезопаситься от этого — пользоваться оригинальными ЗУ и следить за процессом заряда, а также выбирать правильные режимы заряда.

Прокол аккумулятора

Тоже распространенная причина взрыва аккумулятора. При полетах в скалистой местности есть большой шанс упасть на камень и повредить оболочку. При проколе происходит моментальное воспламенение и горящая ячейка может прихватить с собой еще и «здоровые» ячейки. По этой причине не лишним будет принести с собой небольшой огнетушитель, так хотя бы сгорит только аккумулятор, а не весь ваш квадрокоптер. Но лучше, конечно, чтобы такого никогда не было!

Некоторые производители делают заводскую защиту аккумуляторов, например, компания Dinogy делает вставки из стекловолокна (твердый пластик), это защитит аккумулятор от прокола, но так делают далеко не все. 

Статья как защитить lipo аккумулятор.

Механические повреждения, вмятины на аккумуляторе

При жестких посадках и падениях можно оставить вмятину на аккумуляторе, но при этом прокола не будет. По факту, это бомба замедленного действия. Дело в том, что в передней части находятся контакты, которые связывают ячейки между собой. При механическом повреждении они могут достать друг друга (компоновка там компактная) и замкнуть. Короткое замыкание тоже вызывает воспламенение. Внутреннее повреждение структуры при вмятинах тоже может привести к такому же эффекту (воспламенению).

Короткое замыкание

КЗ происходит, когда замыкаются контакты + и -. Происходит очень много искр, повреждается оболочка и возникает выброс энергии. Но это не всё. Если замкнули силовые провода, выход энергии может быть такой силы, который превышает номинал разряда, это приводит к цепной реакции: аккумулятор начинает нагреваться и расширяться, из-за чего повышается внутреннее сопротивление и реакция начинает протекать еще быстрее — аккумулятор греется и расширяется, пока не произойдет взрыв.

Замыкания чаще всего происходят после сборки нового квадрокоптера и при первом включении. Чтобы избежать замыкания, при первом включении нужно включать в цепь какие-нибудь предохранители с нужным номиналом. Например, использовать Smoke Stopper, как его собрать и что это, можете почитать на сайте https://oscarliang.com/smoke-stopper/.

Замыкания могут происходить и во время краша, например, от платы PDB (плата разводки питания) может оторваться силовой кабель, который что-нибудь замкнет. То же самое относится и к балансировочным проводам аккумулятора.

Высокая температура

Аккумуляторы lipo могут взорваться при воздействии на них высоких температур. О таких случаях я не слышал, но они имеют место быть. Чаще всего lipo раздуваются, если их оставляют в машине в жаркий день. Не оставляйте аккумуляторы на солнце!

Причины взрыва аккумулятора телефона

Одна из причин взрыва аккумулятора – это брак при производстве. От этого вас может спасти только щепетильный выбор продавца. Производственный брак обычно даёт о себе знать сразу после начала эксплуатации. Часто брак проявляется во вздутии аккумуляторной батареи. Эксплуатации такой АКБ следует прекратить пока не дошло до взрыва. Советуем прочитать о том, что делать, если вздулась батарея на телефоне.

Вздутие телефонного аккумулятора

Поэтому приобретать аккумуляторную батарею для телефона следует только в проверенных местах.

Советуем также прочитать материал о том, как проверить аккумулятор телефона и значение его ёмкости.

Конечно, взрыв аккумулятора – это не частное явление. Но последствия от ударов и падений могут проявиться в снижении срока службы, в уменьшении ёмкости и т. п.

Итак, при покупке аккумулятора телефона обращайте внимание на наличие таких дефектов:

• Сколы;
• Вмятины;
• Вздутие;
• Прочие изменения формы.

Если у вас в телефоне взорвался аккумулятор, то нужно постараться без паники потушить его как можно скорее. Затем осмотреть себя и окружающих на предмет травм. Если вы получили серьёзные повреждения, сразу вызывайте скорую для оказания медицинской помощи. В этот момент следует думать о своём здоровье и окружающих, а не о телефоне. В результате взрыва аккумуляторной батареи человек может получить очень серьёзные травмы.

Последствия воспламенения аккумуляторной батареи

Вероятность того, что при взрыве аккумулятора не пострадал сам телефон, очень маленькая.

В процессе эксплуатации к взрыву аккумулятора телефона могут привести следующие причины:

• зарядка АКБ в помещении с высокой температурой;
• использование батареи при высокой температуре ОС;
• зарядка и хранение аккумулятора под действием прямых солнечных лучей;
• попытки вскрытия АКБ телефона различными способами;
• неправильная эксплуатация, умышленная или случайная (поджиг, разогрев в микроволновке и т. п.);
• в некоторых случаях взрыв может вызвать неправильная зарядка аккумулятора без телефона.

Случаи взрывов популярных смартфонов

В 2016 года южнокорейский гигант Samsung выпустил смартфон Samsung Galaxy Note7. Именно с этого момента дела у компании пошли плохо. Всё дело в том, что с момента начала продаж было зарегистрировано несколько десятков случаев возгорания этого смартфона. Возгорание батарей происходило взрывообразно. Например, 19 августа 2016 года у школьной учительницы из Южной Кореи чуть было не сгорел дом – у неё загорелся тот самый Samsung Galaxy Note 7. А Уэсли Харцог из Флориды пожаловался на сгоревший из-за смартфона гараж. Несколькими днями позднее в этом же штате загорелся джип, а ещё через пару дней один из Самсунгов в штате Нью-Йорк стал причиной возникновения ожогов на руках у ребёнка.

23 сентября в тайваньском городе Тайчжун произошёл взрыв смартфона другой марки – здесь рванул iPhone 8 Plus, проработавший всего несколько дней. Неприятность произошла в процессе зарядки, причём пользователь использовал «родное» зарядное устройство. Взорвавшееся устройство отправилось в руки экспертов. Один из последних случаев произошёл в ноябре 2018, когда у американца Роки Мохамадали взорвался iPhone X. Это случилось во время обновления операционной системы.

Взрываются и многие другие смартфоны – например, от Xiaomi. Одним из последних «бабахнул» Xiaomi Mi A1, причём прямо во время зарядки. Произошло небольшое возгорание, владелец не пострадал, так как взрыв был смягчён чехлом.

Как избежать взрыва аккумулятора

Что делать, если взорвался аккумулятор в автомобиле, что необходимо предпринять? Ответ достаточно прост, всегда занимайтесь профилактикой узлов, а также агрегатов и важнейших механизмов автомобиля чтобы такого не произошло.

• Напряжение заряда, которое генератор подает на аккумулятор, должно не превышать 14,7 вольта. Если оно будет больше, батарея начнет кипеть, сильно нагреется, возможен сильный взрыв.
• Разряженную батарею нельзя хранить в холодном помещении. Пластины очень быстро станут негодными, так как плотность электролита при сильном морозе резко снижается. Внутри аккумулятора начинается процесс кристаллизации воды.
• Батарею нужно постоянно держать в чистоте. Ее необходимо регулярно протирать чистой тряпкой, удалять пыль, тщательно смывать следы электролита.
• Обязательно следите за вентиляционными отверстиями. Они должны постоянно быть открытыми и чистыми.
• Регулярно проверяйте уровень электролита. Если его меньше нормы, добавляйте дистиллированную воду.
• Чтобы на клеммах не возникало окисления, их лучше всего смазать литолом. Можно также использовать технический вазелин, подойдет солидол.
• Электропроводка машины должна находиться в исправном состоянии, контакты тщательно зачищены и плотно закреплены. Детали, пришедшие в негодность, необходимо заменить.
• Окислившиеся контакты нужно тщательно зачистить, особенно это касается токовыводящих клемм аккумулятора.

• Чехол, надетый на батарею, должен иметь прорези, чтобы оставить открытыми газоотводящие отверстия.
• АКБ должна содержаться в чистоте. В особенности это касается отверстий, через которые выходят выделяющиеся газы.
• Рядом с батареей не допускается никакого искрения, запрещается прикуривать и чиркать спичкой. Проверку уровня электролита требуется выполнять стеклянной трубочкой. Категорически запрещается подсвечивать банки зажигалкой.
• Требуется постоянно поддерживать нормальный уровень электролита. При необходимости выполнять доливку дистиллированной водой.

Подведем итоги

Таким образом, становится понятно, почему взрываются автомобильные аккумуляторы и как предотвратить это неприятное и опасное последствие. Если регулярно следить за состоянием батареи, вовремя доливать в нее дистиллированную воду, проверять контакты, уровень напряжения и работу генератора, взрыва не произойдет.

Регулярно следите за тем, чтобы отверстия для вывода газов были чистыми. Особенно после длительных поездок и перед началом сезона, в случае, если машина долгое время стояла в гараже без эксплуатации.

При приобретении чехла закрепите его как можно надежнее, чтобы его мягкие части не закрывали отверстия. Также не забывайте о том, чтобы заботиться о вашем аккумуляторе и при его зарядке: не оставляйте его надолго без присмотра.

Соблюдение этих несложных правил поможет вам избежать неприятных последствий как для автомобиля, так и лично для вас.