劲博提示铅酸蓄电池爆炸的原因

劲博提示铅酸蓄电池爆炸的原因

由于人们在蓄电池的使用中并不十分了解，所以在蓄电池使用中多多少少会出现一些错误。

　　新蓄电池由于化学反应物质较多，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，如果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，蓄电池鼓胀造成副作用。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。

引起爆炸的三种愿因：

1、蓄电池内压过高引起蓄电池壳爆炸

　　由铅酸蓄电池工作原理，人们知道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，蓄电池内部的压力将升得很高，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%。如果过充电量的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，如果蓄电池内部极柱、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、由于蓄电池排气孔堵塞，蓄电池先爆裂，爆裂引起蓄电池震动，极柱接线不牢产生火花，从而形成爆炸。

铅酸蓄电池的爆炸原因有哪些？

如果铅酸蓄电池的爆炸位置为槽盖热风结合处或应力集中的边角处，那原因则是过度充电导致内部压力高于0.25MPA且加液孔盖的通气孔堵塞导致。通气堵塞的情况下过度充电时，电池内部的压力及电解液的温度会速度上升，蓄电池槽变形，压力到达极限时会出现爆裂现状，严重的话才会出现爆炸。

铅酸蓄电池的爆炸原因与爆炸威力

电池在过充电时，水会分解为氢气和氧气，，每过充电1Ah，产生0.4181L氢气和0.20907L氧气。当蓄电池氢含量累积到一定程度或是含量>爆炸范围，那么遇到明火时就会爆炸。

容量不足、放不出电、电池鼓胀、电池漏液等是铅酸蓄电池常见故障，维护人员对此也习以为常，能熟练应对。电池反极、爆炸也并不鲜见，但现象令人迷惑不解，本文将通过案例进行分析。

案例一：用户进行油机与市电切换测试，UPS出现电池开关跳闸。经检查，恢复工作后的UPS状态无异常，蓄电池各单体浮充电压均衡，电池外观及连接也正常。采用该UPS 10分钟放电功能进行放电测试，万用表记录到开始瞬间电池组最低值为300V，随后回升到360V左右，UPS面板显示电池正在放电测试。测量蓄电池组没有放电电流，用万用表对每个电池进行测量时，发现其中有一节电压为-15V左右，其它电池都在12V左右。系统恢复正常供电后，测得所有电池电压都差不多。

分析：UPS进行电池测试时，整流器输出电压降低至360V，负载能量转由电池提供。由于电池放电性能很差，无法承担负载，端电压瞬间下降，整流器因负荷突变引起电压下降，最低探至300V，并立即回升至系统设定的输出电压360V以保障负载运行。

电池电压主要由极性材料决定，电压不可能高于正常电压，因此出现反向电压只可能是外部电压加在上面的结果。该UPS蓄电池组为32节12V电池串联，电池经瞬间放电后，开口电压略低于正常开口电压12.9V，大约为12.1V。除已反极的电池外，其它31节电池电压为12.1×31=375V，与整流器输出的360V相差正好15V，与反极的电压两端电压一致，可以判断反极电池已形成断路。

结论：蓄电池组在放电状态下若无放电电流，一节电池反极，说明该节电池断路。

案例二：某UPS配置100AH/2V电池180节1组，已使用4年，日常巡检时发现其中一节电池浮充电压长期偏低，从前期2.19V下降到2.15Vdc；浮充状态时测试电池内阻均衡，电池组能够放电为负载供电。电池组放电时，发现某节电池反极电压1.7VDC左右，整组电池电压偏低。因为该UPS负载率仅10%，未影响设负载运行。

分析：铅酸蓄电池正极为二氧化铅，负极为铅，放电过程中正负极活性物质都逐步转变成完全相同的物质——硫酸铅。如果某节电池剩余容量远低于其它电池，正极二氧化铅和负极活性铅都很快全部转化为硫酸铅，不再能放出电能。由于其它电池有电能输出，但电流与正常情况下的充电电流方向相反，因此其它电池放出的部分电能用于给该节落后电池充电，在原来的正极上生成铅，原来的负极上生成二氧化铅，并在电解液中生成硫酸。由于二氧化铅在硫酸中呈正电位，铅在硫酸中呈负电位，电池将具有反向电压，这就是反向充电。由于该电池原有容量不高，生成的硫酸密度低，据经验公式：充满电的电池开口电压=0.85+硫酸密度，电池反向电压一般不会高于2V，实测1.7，与分析值比较符合。

由于本案例中一组电池有180节，如果有一节电池放电至反极，该电池不但不能提供能量，还要抵消另一节电池的电压，全组相当于只有178节电池，影响率1.1%，对负载工作影响甚小。如果是48V电池组，影响率高达8.3%，即多数电池还有2V电压时，全组电压已下降至44V而引起电池保护或负载掉电，后备时间缩短一半以上。如果发生在24V电池组中，负载将很快掉电。

结论：如果电池组能放出电流，但某个电池反极，说明该节电池剩余容量远低于其它电池。如果系统采用12V电池，其中某一格反极，将使12V电池电压降至8V，对系统的影响与2V电池组成的电池组相同。