Почему взрываются аккумуляторы в машине?

Почему автомобильные аккумуляторные батареи взрываются

Непосредственной причиной взрыва считается рост давления, наблюдающийся при интенсивной выработке газа. Провоцирующие факторы способствуют воспламенению газообразных веществ. Накопление газов происходит из-за снижения содержания сульфата в электролите и ускоренного распада воды при зарядке.

Газовые пузырьки поднимаются вверх, повышая давление на корпус аккумулятора.

Забитые отверстия для отвода газов

При засорении отводящих отверстий газообразные вещества накапливаются в корпусе АКБ. Устройство взрывается при малейшем искрении. При попадании искры газ взаимодействует с водой, в результате чего высвобождается энергия. Из-за резкого скачка мощности происходит разрыв одной или нескольких емкостей батареи. Дальнейшие попытки запуска двигателя приводят к росту нагрузки на элемент питания. Электролит переходит в газообразное состояние, корпус повреждается.

Понижение уровня электролита

При использовании стандартной батареи нужно постоянно измерять уровень и плотность электролита. Выкипание воды способствует изменению этих показателей и усилению газообразования. Емкости пустеют, свободное пространство становится местом скопления водорода. При дальнейшем снижении уровня электролита батарея может или взорваться, или возгореться.

Предотвратить возникновение аварийной ситуации помогает поддержание нормального уровня кислотного раствора, который должен закрывать пластины. Некоторые аккумуляторы для машин снабжены индикаторами количества электролита.

Неисправности генератора

Коленчатый вал автомобиля вращается с переменной скоростью, поэтому генератор должен выдавать нестабильное напряжение. Если данный показатель возрастает до 14,4 В, вода начинает испаряться. Дальнейший рост напряжения приводит к увеличению давления. Эти процессы нередко завершаются взрывом.

Аккумулятор может взорваться из-за неисправности генератора.

Проблемы с чехлом

Использование таких изделий считается одной из главных причин разрыва корпуса батареи. Этому способствует накопление газообразных веществ, увеличивающее давление на стенки.

Искра и неисправности клемм

Возникающая на токовыводах батареи искра нередко приводит к возгоранию содержимого. Искрение наблюдается при неправильном закреплении, окислении или ослаблении клемм. Возгорание возникает и при наличии плохо заизолированных соединений в электрической сети машины. В таком случае наполнитель аккумулятора начинает кипеть.

Причины взрыва

Для того чтобы понять отчего происходит самовозгорание литий-ионных аккумуляторов, стоит вспомнить школьный курс физики и химии. Причина кроется в коротком замыкании между катодом и анодом, при котором повышается сила тока, явление разогревает элемент питания. Когда температура нагрева находится в пределах 70-90° С расплавленный литий вступает в реакцию с электролитом.

Выделяются взрывоопасные вещества, но без кислорода взрыва не возникает. Верным решением в описанной ситуации станет-разлом корпуса. Так или иначе, возгорание все равно случится, но в данном случае это будет именно горение, а не взрыв. Предположим, что аккумулятор крепкий. В скором времени температура повысится до 200 °С, а материал катода начнет разлагаться с выделением кислорода. Ускорит процесс термическое разложение электролита.

Теперь самое время вспомнить, что присутствие углеводородов, окислителя в виде кислорода и высокая температурная отметка – идеальное сочетание для взрыва.

В дальнейшем стоит ожидать, что взрывной волной будет сорвана крышка батарейного отсека либо пострадает девайс целиком. Второй вариант несет в себя серьезную опасность для пользователя устройства. Не исключено что, нагрев аккумулятора достигнет температуры 660-900 °С. Явление станет свидетельством реакции электролита и графита, расплавится алюминиевый токоприёмник.

Короткое замыкание, как правило, становится следствием физического воздействия на батарею. Если при ударе анод и катод соприкоснутся, подобный исход запустит необратимую реакцию.

Еще одной причиной самовозгорания может стать банальный перегрев, вызванный эксплуатацией неподходящего зарядного устройства или длительного пребывания электроприбора под солнцем. Из-за воздействия высокой температуры АКБ распирает, скорость химических реакций значительно возрастает.

Старение аккумулятора тоже увеличивает риск возгорания смартфона, планшета и гироскутера.

Чаще всего взрываются батарейки, чей срок службы давно истек. По прошествии 4-5 лет корпус и внутренности батарейки претерпевают изменения вследствие действия электролита, и потому аккумулятор становится крайне уязвим к перепаду температур, вибрации, короткому замыканию и механическим повреждениям. Из-за замыкания химические вещества, содержащиеся внутри аккумулятора, вступают в реакцию и образуют газы. Он начинает греться и вздувается.

Разумеется, аккумулятор обладает защитой: это специальный клапан, который открывается под определенным давлением и позволяет газам выйти наружу. Но иногда скорость реакции внутри настолько велика, что происходит настоящий взрыв батарейки, при котором вы видим потоки искр. Так воспламеняются газы при контакте с кислородом из атмосферы.

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.

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.

Зарядное устройство

Ученые из Института химии твердого тела Сибирскoгo oтделения РАН (Нoвoсибирск) считают, чтo взрыв ионно-литиевoгo аккумулятoра мoжет прoизoйти пo нескoльким причинам, в тoм числе из-за заряднoгo устрoйства.

Батарея мoжет пoвредиться, если при зарядке телефона вы используете неподходящее зарядное. Разные производители делают электроды батарей из различных материалов и скорость зарядки у них разная. Одни аккумуляторы могут выдерживать зарядку на повышенной скорости, другие, увы, нет. Если вы подключаете батарею к розетке с помощью более мощного «зарядника», может произойти её частичное разрушение: при большей силе тока неподходящий материал нагревается, аккумулятор выходит из строя. Внешне это может никак не проявляться, но позже батарея взрывается.

Чем опасно и как устранять последствия

Взрыв АКБ – явление очень неприятное и опасное. Полный выход из строя батареи без возможности восстановления – самая малая беда.

В момент взрыва корпус разламывается, и от него отлетают куски, причем с большой скоростью, которые могут нанести повреждения, особенно открытым участкам кожи, всем находящимся рядом.

Вылетающие осколки имеют достаточно острые кромки, которые запросто могут нанести порезы. Но и это не является самым опасным.

Значительно хуже, что во время взрыва аккумулятора из него вылетают капли электролита, а остальная часть просто растекается. Электролит способен нанести серьезные химические ожоги.

Поэтому сразу следует принять меры по нейтрализации попавших на кожу капель.

Лучше всего для устранения на коже и участках одежды воспользоваться раствором нашатырного спирта или кальцинированной соды (10%-ным). Им нужно обработать все участки кожи и одежды, а затем тщательно и обильно промыть проточной водой.

При разлете капли могут попасть и в глаза, что еще хуже. В таком случае пострадавшему необходимо немедленно промыть глаза сначала 5%-раствором питьевой соды, а затем большим количеством проточной воды.

После сразу же доставить его в больницу для оказания медицинской помощи.

Обязательно нужно нейтрализовать разлившуюся часть электролита, для чего все поверхности, на которые он попал, следует обильно промыть раствором соды.

Что делать, чтобы избежать этого эффекта?

Такой эффект происходит из-за неправильной зарядки АКБ, метод с постоянным током. При таком методе отслеживаем ОБЯЗАТЕЛЬНО начало газовыделения – значит зарядка окончена. Если не снять «бурлящий» аккумулятор и скажем закурить рядом, он реально может взорваться – мало не покажется.

Заряжайте батарею лучше постоянным напряжением, когда сила тока автоматически регулируется. Таким образом, АКБ будет брать столько энергии, сколько ему нужно! С каждым часом сила заряжаемого тока будет падать, однако напряжение останется постоянным. Выделение газа может тогда вообще не произойти, потому как — после полного заряда ток уменьшится до очень малых показаний.

Такой эффект проявляется и на машине. Штатный генератор может перезаряжать батарею, но только если вышло из строя «реле регулятора». Тогда генератор постоянно будет заряжать АКБ, не смотря на полный заряд – вот вам — выделение газа — возможный «хлопок».

Превентивные меры

Но это уже меры, которые принимаются в случае взрыва аккумулятора. Гораздо проще соблюдать определенные рекомендации, чтобы избежать такого явления.

Минимизировать возможность взрыва поможет:

• Слежение за чистотой корпуса. Забиться вентиляционные отверстия могут только у сильно грязной батареи;
• Многие место установки АКБ утепляют на зиму. Так вот, утеплитель не должен полностью окутывать батарею, обязательно должны быть проделаны отверстия для вентиляции;
• «Прикуривать» автомобиль следует очень аккуратно и пользоваться для этого качественными проводами с зажимами;

• Следить за состоянием клемм АКБ, не допускать их сильного загрязнения и окисления;

• Периодически осматривать вентиляционные отверстия, при надобности их прочищать;
• Пользоваться подходящими по размерам клеммниками, чтобы они хорошо зажимали и облегали клеммы батареи.

Важно также соблюдать меры при обслуживании аккумулятора:

• Не пользоваться открытым огнем возле него;
• Зарядку выполнять в хорошо проветриваемых помещениях;
• Следить за процессом зарядки, чтобы не допустить длительное время его перезаряда;

• Периодически контролировать уровень электролита и восполнять его дистиллятом. Для этого на многих АКБ предусмотрены специальные метки;

• При зарядки АКБ частично откручивайте пробки, если не уверены, что вентиляционные отверстия не забиты.

Все эти нехитрые, но обязательные правила не только помогут избежать возможного взрыва батареи, но и продлят срок ее службы.

Простые правила зарядки АКБ

1. Перед зарядкой открутите пробки.
2. Установите силу тока, равную 1/10 емкости аккумулятора. К примеру, для АКБ с емкостью 72 а/ч. зарядка током 7,5-8 А будет наиболее безопасной и щадящей в плане сохранения батареи.
3. Не оставляйте надолго заряженный аккумулятор подключенным к зарядному устройству (особенно, при ускоренной зарядке, когда принудительно выставлена большая сила тока).

Помните о том, что при длительном заряде через пробки выходит взрывоопасный газ. Поджечь его может как поднесенная вплотную сигарета, так и искра, возникающая при снятии/одевании крабов зарядного устройства.

Что дальше?

Сейчас в плане технологий — это самый дешевый, при этом самый энергоэффективный вариант для мобильных устройств и прочей электроники. Естественно, данный вид аккумуляторов до сих пор находится в приоритете.

На замену литиевым батареям могут прийти Несмотря на свое страшное название, подобный тип аккумуляторов совершенно безвреден для человека, а гаджету позволит жить от одного заряда в разы дольше, чем сейчас. К сожалению, развитие в этой области происходит довольно медленно и в ближайшее время подвижек ждать не стоит. Возможно, взрыв аккумулятора «Самсунг Note 7», не пройдет даром и заставит инженеров, работающих в сфере информационных технологий, поторопиться.

В данной статье речь пойдет про взрыв аккумулятора: возможно ли это, причины, что делать и какая первая медицинская помощь должна оказываться.

Одним из основных источников электроэнергии в автомобилях является аккумуляторная батарея

С помощью ее обеспечивается запитывание бортовой сети авто, и самое важное – запуск силовой установки

На автотранспорте сейчас самыми распространенными являются свинцово-кислотные типы АКБ.

Несмотря на использование электролита (раствора серной кислоты в дистилляте), благодаря которому возможно проведение химических реакций, сопровождающихся выделением электрического разряда, такие аккумуляторы считаются безопасными, но лишь условно.

АКБ имеют герметичные корпуса, которые по максимуму предотвращают вытекание электролита. Но все же являются они лишь условно-безопасными.

А все потому, что протекание кислотного раствора в результате повреждения корпуса (трещина и т. д) — не самое опасное, большую опасность представляет возможность взрыва с разлетом частиц корпуса и капель электролита.

Для многих автомобилистов может показаться, что АКБ взорваться не может, просто хотя бы потому, что в его конструкции нет ничего, относящегося к взрывоопасным и легковоспламеняемым веществам, но факт остается фактом, такие случаи бывают.

Как отмечено, работа аккумуляторной батареи основывается на проведении химических реакций, которые и могут стать причиной выделения взрывоопасных веществ.

И как не странно, но появление таких компонентов обеспечивается благодаря наличию дистиллированной воды.

Отметим, что взрыв АКБ возможен только при стечении определенных факторов. Но вначале немного теории.

Теория взрыва, или почему кипит электролит

Аккумуляторная батарея на авто постоянно работает в режиме разряда-заряда. К примеру, при запуске, стартер потребляет большое количество энергии, но после пуска, в работу включается генератор, который восстанавливает расходованный батареей заряд, и так происходит постоянно.

При этом во время отдачи заряда в АКБ проходят окислительно-восстановительные химические процессы, в результате которых из обычного свинца происходит образование сульфата свинца.

При этом на положительных электродах осуществляется восстановление оксида свинца, а на отрицательных – окисление свинца.

Все эти процессы сопровождаются расходом серной кислоты, из-за чего плотность электролита падает (массовая часть кислоты снижается относительно дистиллята).

При заряде происходят те же процессы, но в обратном порядке. По мере заряда, образованный в результате реакций при разрядке сульфат свинца, распадается на составные части.

И когда он полностью расходуется, реакция не останавливается, но в ней уже участвует другая составная часть электролита – дистиллят.

После полного получения заряда, когда сульфата не осталось, начинается процесс электролиза дистиллированной воды, сопровождающийся разделением ее на составные компоненты – водород (выделяется на отрицательном электроде) и кислород (образуется на положительном электроде).

А вот эти компоненты уже являются взрывоопасными, и их воспламенение и является следствием взрыва АКБ.

Визуально процесс электролиза выглядит как закипание электролита. Многие автомобилисты как раз и ориентируются поэтому – если батарея бурлит, значит, она заряжена.

Но на самом деле кипение электролита – это активное выделение горючих газов. От этих процессов никуда не деться, они нужны для нормальной работы АКБ. И если соблюдать все меры безопасности, то выделение горючих газов ничем не грозит.

Как избежать?

Чтобы обезопасить свой аккумулятор от взрыва, нужно:

1. 1. Следить, чтобы напряжение, вырабатываемое генератором, не превышало 14,4 В.
   2. Заряжать батарею только в проветриваемом помещении.
   3. Контролировать время зарядки и не допускать перезаряд АКБ.
   4. Чистить вентиляционные отверстия на корпусе. Удобнее всего это делать тонкой спицей. Следует также периодически очищать корпус АКБ от грязи.
   5. Контролировать уровень и плотность электролита. При необходимости следует добавлять жидкость.
   6. Для предотвращения появления искры нужно следить за надёжностью электрических соединений. Чтобы клеммы не окислялись, их покрывают специальной антикоррозийной смазкой. При ослаблении контактов их нужно подтянуть.
   7. При работе с АКБ нельзя пользоваться зажигалкой.
   8. При установке защитного чехла сделайте в нём отверстия в тех местах, где на аккумуляторе находятся газоотводящие отверстия.

Почему батареи взрываются

Самым опасным элементом в конструкции аккумулятора является электролит, который чрезвычайно химически активен. Если в конструкции батареи есть ошибки или технологический брак, то корпус батареи может не выдержать. Тогда горячий электролит попадёт наружу, что, в свою очередь, приведёт к воспламенению гаджета. Давайте разберём основные причины, почему это может произойти.

Перегрев и перезаряд

Совсем недавно это была одна из наиболее распространённых причин, из-за которой батареи выходили из строя. Из-за поломки контроллера ток продолжает идти даже тогда, когда аккумулятор уже заряжен. Происходит нагрев батареи с последующим её возгоранием.

Стоит заметить, что перегрев и возгорание батареи в результате «теплового пробоя» могут произойти очень быстро, буквально за несколько минут. К счастью, системы контроля состояния батареи становятся всё более совершенными. Если вы будете избегать откровенно дешёвых изделий, то этот вид повреждений вам практически не грозит.

Механические повреждения

Современные гаджеты становятся всё более тонкими и лёгкими, поэтому в некоторых батареях используются специальные облегчённые конструкции, которые, к сожалению, не всегда могут обеспечить достаточную прочность. Если в аккумуляторе произойдёт повреждение перегородки между электродами, то возникнет короткое замыкание, которое приведёт к мгновенному нагреву и воспламенению батареи.

Тонкая внешняя оболочка батареи тоже может быть причиной неприятностей. Дело в том, что при заряде аккумулятора в нём может возникать довольно большое давление. Если производитель в погоне за снижением веса пренебрёг правилами безопасности, то такая батарея тоже может рано или поздно взорваться.

Как избежать взрыва аккумулятора телефона?

Для того чтобы избежать взрыва литиевой батареи вашего телефона, смартфона, ноутбука, нужно соблюдать следующие правила эксплуатации:

• по возможности заряжайте АКБ только от штатного зарядного устройства;
• не проводите зарядку батареи и не храните её под прямыми солнечными лучами, в помещениях с высокой температурой. Старайтесь, вообще, не перегревать батарею;
• не допускайте повреждений, деформации, ударов аккумулятора;
• не разбирайте аккумуляторную батарею. Литий очень активен и АКБ может воспламениться прямо у вас в руках;
• старайтесь не передерживать аккумулятор на зарядке. Конечно, контроллер отключает банку при достижении заряда или перегрева. Но если что-то не сработает, легко может быть перегрев и взрыв. Поэтому отключайте АКБ сразу после набора полной ёмкости. Незачем «мариновать» аккумулятор на зарядке часами.

Какие последствия от взрыва аккумуляторной батареи?

Если взорвался аккумулятор под капотом, когда автомобиль был в движении, в салоне вы услышите лишь небольшой хлопок. При этом в качестве источника поджога может выступить как искра внутри корпуса АКБ, так и внешний источник пламени. Выходящие через негерметичную пробку газы способна поджечь даже искра от статического электричества, не говоря уже о той, которая возникает при подключении аккумулятора к бортовой сети авто или при подключении проводов для прикуривания автомобиля.

Если взрыв произошел при запуске машины или в движении, для авто самые печальные последствия, скорее всего, ограничатся риском повреждения ЛКП. Электролит крайне ядовит к лакокрасочным материалам, поэтому если в ближайшее время не удалить его остатки с кузова, краска вспучится, оголив кузов влаге и реагентам.

Причины взрыва АКБ

Как понятно из сказанного выше, взрыв автомобильного аккумулятора происходит в результате воспламенения смеси водорода и кислорода. Но взрыв не происходит вдруг и на ровном месте. Для этого должны быть выполнены некоторые условия. Их нужно понять, чтобы ваш аккумулятор при эксплуатации не взорвался.

Водород и кислород выходят из электролита и накапливаются под крышкой. Производители современных аккумуляторов предусматривают в крышке корпуса АКБ систему газоотведения. Через неё газы выходят из аккумулятора и рассеиваются. Такая эксплуатация взрывом не грозит. Чтобы гремучая смесь без проблем выходила наружу, выходные отверстия должны быть чистыми и не забитыми пылью.

На мощность взрыва аккумулятор влияет именно объем накопленной смеси водорода и кислорода

Поэтому важно обеспечить нормальное газоотведение и стабильную работу генератора с регулятором напряжения. Ведь если напряжения заряда АКБ от генератора будет постоянно завышаться, то газы будут образовываться и выделяться более интенсивно

Следовательно, неисправное оборудование в электросети автомобиля является фактором дополнительно увеличивающим риск возникновения взрыва АКБ.

Ещё один момент – это уровень электролита в банках. Если он сильно снижен, то увеличивается объем свободного пространства, где накапливается газ. Если запустить контроль за уровнем электролита и не доливать дистиллированную, это также повышает риск взрыва. Точнее, увеличивает его мощность, если газовая смесь взорвётся.

Дополнительный фактор риска – это чехол для аккумулятора автомобиля. Владельцы авто часто делают их для того, чтобы утеплить АКБ и предохранить от грязи. Это дело полезное, но нельзя допускать, чтобы чехол закрывал выводы на корпусе для удаления газа. В противном случае газ будет накапливаться.

Как видите, обычная небрежность в обслуживании аккумуляторной батареи может вызвать её взрыв. Или, по крайней мере, усугубляет его последствия.

[su_youtube url=»https://www.youtube.com/embed/nO-cezTMhHQ»]

Причины взрыва АКБ

Основной причиной взрыва АКБ является скопление большого количества горючих газов и возникновение факторов, которые приводят к их воспламенению. А выделение газов начинает происходить, когда полностью расходовался сульфат свинца, образованный при разряде.

То есть, как только батарея восстановит заряд (расходует сульфат), начинает процесс разложения воды. Отсюда получается, что основная причина взрыва – перезаряд АКБ.

А произойти перезаряд может в двух случаях – длительная зарядка батареи (поставили на подзарядку и забыли) и неправильная работа регулятора напряжения генератора.

Что касается первой причины, то этого не произойдет, если зарядное устройство – автоматическое, и после полного восстановления заряда оно перестает подавать напряжение.

И даже с таким зарядным устройством необходимо полностью соблюдать все меры предосторожности при проведении обслуживающих работ. Второй случай более распространен

Дело в том, что максимальное напряжение, которое должно подаваться от генератора на АКБ, должно не превышать 14,2 В. Если регулятор неисправен, то часто на батарею подается напряжение большего значения

Второй случай более распространен. Дело в том, что максимальное напряжение, которое должно подаваться от генератора на АКБ, должно не превышать 14,2 В. Если регулятор неисправен, то часто на батарею подается напряжение большего значения.

А поскольку на авто аккумулятор работает в циклическом режиме, то перезаряды у него случаются систематически, а отсюда и большое количество выделяемых газов.

Горючие газы скапливаются под верхней крышкой батареи. Чтобы этого не происходило, предусмотрена система вентиляции корпуса (отверстия в крышах банок, вентиляционная трубка), которые и должны отводить образованные газы.

Но небрежная эксплуатация батареи часто сопровождается закупоркой вентиляционных отверстий, в результате горючим компонентам деваться некуда, и они скапливаются внутри АКБ.

Количество этих газов зависит от внутреннего пустого объема. В банках батареи хоть и расположены пакеты электродов и электролит, но они занимают не все пространство, остается место, отведенное как раз для газов, которые и должны отводиться.

Если АКБ не обслуживать, то расщепление воды приводит к уменьшению объема электролита, в результате незанятый объем увеличивается, из-за чего внутри банки может скапливаться больше газа, а чем больше их – вероятность взрыва выше, увеличивается и сила его.