Svarkin-spb.ru

Почему взрываются аккумуляторы?

Почему аккумулятор взрывается?

Почему аккумулятор взрывается?

При несоблюдении правил обслуживания, главное из которых заключается в своевременной доливке дистиллированной воды в банки аккумуляторных батарей для поддержания уровня электролита над пластинами (10-20 мм. в корпусах старых конструкций и 20-40 мм. – в новых), у автомобильных аккумуляторов снижается работоспособность в режиме пуска двигателя и уменьшается надёжность их работы.

Из теории работы свинцовых автомобильных аккумуляторов известно, что процесс их заряда (на автомобиле или на стационарном стенде) сопровождается разложением воды, находящейся в электролите, на газ – водород и кислород. Часть выделяемого кислорода (в атомарном состоянии имеет отрицательный заряд) оседает на жилах решёток положительных пластин, окисляя их и сокращая ресурс аккумуляторной батареи. Другая часть выделяющегося кислорода и водорода выходят из электролита на поверхность, создавая видимость его «кипения», скапливаются под крышками в каждой банке автомобильного аккумулятора.

Если отверстия в пробках не забиты грязью и нет препятствий, то газ легко рассеивается в окружающей среде через эти отверстия. Газ, состоящий в основном из смеси кислорода и водорода (в некотором количестве в этой смеси присутствуют и другие газы) при наличии искры (открытого пламени) горит во взрывном режиме. Сила взрыва и его последствия целиком зависят от количества (объема) газа, скопившегося к этому моменту в закрытом пространстве.

Например, при повышенном значении зарядного напряжения от генератора (при сбоях в работе регулятора напряжения) увеличивается интенсивность газообразования внутри аккумуляторной батареи и, следовательно, возрастает его выделение. При низком уровне электролита (нет регулярных доливок) увеличивается газовый объём под крышками банок внутри корпуса автомобильного аккумулятора, что пропорционально увеличивает силу возможного взрыва.

Скоплению газа около батареи может способствовать применяемое утепление аккумуляторной батареи в зимнее время с целью поддержания её теплового баланса. В описанных условиях любое появление искры (от неисправной электропроводки, либо наличие открытого огня, к примеру – сигареты) опасно для автомобильного аккумулятора – происходит взрыв и разрушение корпуса аккумуляторной батареи.

Детали корпуса при разрушении могут причинять повреждения окружающим предметам и людям. Возникновение искры возможно также от проводов в местах соединения их с полюсными выводами в момент возникновения нагрузки на автомобильный аккумулятор или при тряске (когда длительное время полюсные выводы аккумуляторной батареи и внутренняя поверхность наконечников не очищаются от окислов, нарушается нормальный электрический контакт).

Образование искры возможно также между деталями внутри самой аккумуляторной батареи, когда уровень электролита значительно ниже верхних кромок пластин. Вот так, нарушения техники безопасности и режима обслуживания аккумуляторной батареи, отклонение технических показателей компонентов электрооборудования от установленных норм, служат причиной скопления выделяющегося «гремучего» газа внутри банок, возникновения взрыва и разрушения корпуса автомобильного аккумулятора.

Если внутренние соединения в батарее после взрыва газа сохраняют работоспособность (проверяется разрядом на вилку-пробник), то можно полагать, что дефекта в батарее нет и не было, а причина взрыва связана с несоблюдением правил эксплуатации и внешней искрой. Наличие трещин на боковых стенках корпуса аккумуляторной батареи и повреждения внутренних перегородок между банками автомобильного аккумулятора свидетельствуют о низком уровне электролита.

В банках с нормальным уровнем жидкости стенки корпуса защищены ею от давления взрыва и не получают повреждений – трещины в таком случае могут быть только на крышке. Такой случай является негарантийным и не может являться основанием для бесплатной замены аккумуляторной батареи или возмещения её стоимости, даже если он имел место в момент действующего гарантийного срока, определённого изготовителем.

Справедливости ради, надо отметить, что автоматические системы заливки на производстве автомобильных аккумуляторов иногда, очевидно, из-за сбоев автоматики, недоливают электролит в аккумуляторные батареи и в некоторых случаях они выходят в продажу с неполным объёмом заполнения банок, что создаёт опасность скопления газов и взрыва. Такое на практике встречается. Поэтому важно при установке новой аккумуляторной батареи на автомобиль проводить контроль за наличием нормального уровня электролита в каждой банке (при наличии пробок, конечно). Иногда это позволяет избежать неприятностей.

Читать еще:  Способы калибровки аккумулятора ноутбука

Может ли взорваться автомобильный аккумулятор и почему?

Принято считать, что свинцово-кислотные аккумуляторы безопасны в эксплуатации. Но так ли это на самом деле? К сожалению, известно довольно много случаев взрывов АКБ, которые происходили вследствие определенных причин, связанных с нарушением их эксплуатации. Несмотря на распространенное мнение среди обывателей, взрыв батареи не может возникнуть просто так. Давайте попробуем ответить на вопрос о том, почему взрываются аккумуляторы автомобильные и каким образом можно этого избежать. Для этого придется совершить небольшой экскурс в мир химических реакций, которые могут оказаться далеко не безопасными.

Что происходит внутри жидко-кислотной батареи

Как известно, внутри аккумуляторной батареи такого типа находятся шесть отсеков, или «банок», в которых содержится кислота, разбавленная дистиллированной водой. В процессе езды автомобилиста в разных условиях, а также при зарядке и разрядке батареям приходится постоянно быть в роли небольшой химической лаборатории. Изменилось напряжение в бортовой сети машины — изменилась и плотность аккумулятора, и реакции внутри него стали протекать быстрее. Если процесс довести до предела, не следя за состоянием АКБ — увы, можно не удивляться, почему, в конечном итоге, взорвался аккумулятор в автомобиле.

Раствор серной кислоты, в состав которого также входит и дистиллированная вода, называется электролитической жидкостью (или электролитом). Если к аккумулятору подключена любая нагрузка, начинается электрохимический процесс, в ходе которого оксид свинца, входящий в состав пластин батареи, вступает в связь с электролитом. В результате этого получается сульфат свинца из самого металла. На электродах со знаком «плюс» оксид Pb восстанавливается, а на «минусовых» полюсах свинец только начинает окисляться. Так проходит химическая реакция в процессе постепенной разрядки батареи.

Может ли взорваться аккумулятор автомобиля в данном случае? Нет, если процесс электролиза воды не доводить до опасного предела, когда начинается повышенное образование химически активных газов — кислорода и водорода.

Когда батарея заряжается, весь процесс происходит в обратном порядке, а электролиз становится более интенсивным ближе к концу зарядки. Если заряжать АКБ, оставляя ее без присмотра, процесс может дойти до критического предела — и аккумулятор взрывается. Когда батарея начинает «кипеть», за ней нужно особенно следить, чтобы не произошло непоправимого.

Почему батареи взрываются?

Исходя из сути химических реакций внутри них, это уже становится ясно: если водный электролиз (процесс образования потенциально опасной «гремучей газовой смеси») довести до критического уровня — получится основная причина, из-за которой и происходит взрыв аккумулятора автомобиля. Конечно, сам взрыв не может случиться просто так — для этого должны быть созданы соответствующие неблагоприятные условия.

Забитые отверстия для отвода газов

Когда автомобиль движется, процесс водного электролиза происходит все время. Это обусловлено тем, что напряжение в бортовой сети машины почти никогда не бывает стабильным, да и коленный вал генератора вращается с разной скоростью, вырабатывая разные показатели U. При его превышении больше 14 вольт внутри аккумулятора и начинается тот самый электролиз, сопровождаемый «кипением» внутри — в результате того, что газовые пузырьки поднимаются вверх.

«Кипение» в данном случае может и не принести вреда, если все происходит в обычном режиме, а отверстия для отвода газов в АКБ находятся в порядке и не забиты пылью и грязью. Газы свободно выходят наружу и, при соприкосновении с воздухом, просто «дополняют его состав». Если же автовладелец относится к этому невнимательно и не следит за состоянием батареи, избыточное количество активного кислорода и водорода накапливается внутри, и может произойти взрыв аккумулятора.

Неисправный генератор

Может ли взорваться аккумулятор, если генератор работает неисправно? Разумеется — если при его подзарядке от генератора уровень напряжения постоянно «скачет» или становится намного выше установленного показателя в 14 вольт. Из этого следует, что более или менее стабильная работа генератора, при том условии, что при нем обязательно имеется исправный регулятор U, обеспечит водителю максимальную безопасность.

Читать еще:  4 способа устройства обогрева лобового стекла автомобиля

Понижение уровня электролита

Также, если не следить за уровнем электролита в банках обслуживаемых «жидко-кислотников» и не доливать в них регулярно дистиллированную воду, газообразование повышается в разы. По той простой причине, что банки опустошаются, и газы скапливаются в том месте, где должна находиться электролитическая жидкость.

Чехол

Кроме этого, даже такая нужная и полезная вещь, как аккумуляторный чехол для утепления батареи и предохранения ее от грязи, может стать причиной взрыва. При использовании чехла важно следить за тем, чтобы он не закрывал газовыводящие отверстия.

Искра

И последняя популярная причина, которая обуславливает довольно большой процент взорвавшихся батарей — это искра от сигарет, спичек, либо зажигалок вкупе с нарушением взаимодействия между контактами и выводами АКБ. И в том, и в другом случае может образоваться искра, способная спровоцировать взрыв.

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.

Чем опасны LiPo аккумуляторы, почему они взрываются и горят

Вы, возможно, уже задавали себе вопрос — чем опасны LiPo аккумуляторы, как они взрываются и горят? LiPo аккумуляторы на самом деле достаточно опасны, а если рассматривать все компоненты квадрокоптера, то аккумуляторы являются самыми опасными в сборках.

Причина опасности в том, что они могут при больших повреждениях взрываться и воспламеняться в большой огненный шар. Это связано с тем, что lipo могут аккумулировать очень большую энергию, которую могут очень быстро отдавать. Поэтому к LiPo аккумуляторам нужно бережно и аккуратно относиться, правильно их заряжать, а также желательно сделать специальную защиту от механических повреждений.

В этой статье мы рассмотрим вопрос об опасности LiPo в использовании.

Как взрывается LiPo аккумулятор

То, что вы видите на видео выше — так взорвать аккумулятор еще нужно постараться. Для этого нужно его долго заряжать, выше лимита, также аккумулятор должен иметь большую емкость, в данном видео емкость составляет 8000mAh.

С современными технологиями заряда, например, как заряжает iMax b6 (ссылка на этот зарядник: https://goo.gl/MhE3fZ, настоятельно рекомендуется покупать оригинал, чтобы не было так, как на видео ниже), будет как на видео ниже:

Но раз нет огня, не стоит недооценить опасность LiPo — температура тления все равно будет очень высокой, поэтому могут загореться близлежащие вещи и предметы. Хоть здесь и написано «взрыв», но имеется в виду именно такой эффект, как на видео выше.

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.

Читать еще:  Проводим десульфатацию аккумулятора

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.

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!

Выводы

Аккумуляторы LiPo опасны только при неправильной и неаккуратной эксплуатации…. ну и еще, когда не повезло упасть на нее.

Для подстраховки используйте самодельную защиту по ссылке выше, используйте Smoke Stopper, следите за внешним состоянием аккумуляторов. Если вы видите, что оболочка повредилась, не важно — прокол или вмятина, отложите аккумулятор в безопасное место хотя бы на час и наблюдайте. Если он начнет раздуваться, то тут все, вам следует отказаться от его использования. Если же все ок после вмятины, то можете использовать аккумулятор, но все же аккуратно и постоянно наблюдая за ним.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector