Das Prinzip der Blei-Säure-Batterie und die Analyse der Explosionsursache

Da die Leute nicht viel über die Verwendung von Batterien wissen, wird es einige Fehler bei der Verwendung von Batterien geben.

Produktübersicht

Blei-Säure-Batterie (VRLA) ist eine Elektrode, die hauptsächlich aus Blei und seinen Oxiden besteht. Der Elektrolyt ist eine Batterie aus Schwefelsäurelösung. Im Ladezustand einer Blei-Säure-Batterie besteht die positive Elektrode hauptsächlich aus Bleidioxid, und der Hauptbestandteil der negativen Elektrode ist Blei; Im Entladungszustand sind die Hauptkomponenten der positiven und negativen Pole Bleisulfat. Die Nennspannung einer einzelligen Blei-Säure-Batterie beträgt 2,0 V, die sich auf 1,5 V entladen und auf 2,4 V aufgeladen werden kann. In Anwendungen werden häufig sechs einzellige Blei-Säure-batterien in reihe verwendet, um Blei-Säure-Batterien mit einer Nennspannung von 12 V sowie 24 V, 36 V und 48 V zu bilden.

Die VRLA-Batterie ist wie folgt aufgebaut: In der Batterie wird ein Teil des Elektrolyten von der Elektrode und der Trennwand absorbiert, um die negative Sauerstoffabsorptionskapazität zu erhöhen, den Verlust des Elektrolyten zu verhindern und die Batterie abdichten zu lassen.

VRLA Batteriestruktur

Teile Komponentenmaterialien

Platte mit positivem Pol-Blei-Antimon-Kalzium-Legierung, die Bleioxid als Wirkstoff enthält, um eine ausreichende Kapazität zur Aufrechterhaltung der Batteriekapazität bei längerem Gebrauch sicherzustellen und die Selbstentladung zu verringern

Blei-Antimon-Kalzium-Legierungsplatte mit negativem Pol, die schwammfaseraktives Material enthält, um eine ausreichende Kapazität sicherzustellen, um die Batteriekapazität während des Langzeitgebrauchs aufrechtzuerhalten und die Selbstentladung zu verringern

Die fortschrittliche multimikroporöse AGM-Partition hält den Elektrolyten und verhindert, dass die positiven und negativen Pole kurzgeschlossen werden. Verhinderung des Kurzschlusses von positiven und negativen Polen; Wartung des Elektrolyten; Verhinderung der Freisetzung von aktivem Material von der Elektrodenoberfläche

Bei der elektrochemischen Reaktion einer Batterie wirkt Schwefelsäure als Elektrolyt, um Ionen zu leiten, die es Elektronen ermöglichen, zwischen positiven und negativen polaren Wirkstoffen in der Batterie zu wechseln

Die Schale und der Deckel bieten den Batterieraum für das ABS-Harz, das ohne spezielle Anweisungen in die Positiv-Negativ-Kombinationsplatte eingelegt werden kann

Das Sicherheitsventil besteht aus synthetischem Kautschuk mit ausgezeichneter Säurebeständigkeit und Anti-Aging. Wenn der Innendruck der Batterie höher als der Normaldruck ist, lassen Sie Gas ab und halten Sie den Normaldruck aufrecht, um das Eindringen von Sauerstoff zu verhindern

Je nach den verschiedenen Batterien können positive und negative Extreme verbundene Teile, Stangen, Schraubensäulen oder Zuleitungen sein. Abgedichtete Klemmen tragen zu einer hohen Stromentladung und einer langen Lebensdauer bei

Elektrochemische Reaktionen in Elektroden

Die elektrochemische Reaktion der ventilgesteuerten Blei-Säure-Batterie ist unten gezeigt. Beim Laden wird die externe Gleichstromversorgung zum Laden an die Batterie angeschlossen, damit die elektrische Energie in einen chemischen energiespeicher umgewandelt wird. Die Entladung ist die Freisetzung elektrischer Energie aus der Batterie, um das externe Gerät anzutreiben.

Wenn die VRLA-Batterieladung ihren Höhepunkt erreicht, wird der Ladestrom nur zur Zersetzung des Wassers im Elektrolyten verwendet. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt die positive Elektrode der Batterie Sauerstoff und die negative Elektrode Wasserstoff. Das Gas läuft aus der Batterie über und der Elektrolyt nimmt ab. Wasser wird zu unregelmäßigen Zeiten hinzugefügt.

Andererseits wird am Ende der Ladeperiode oder unter Überladebedingungen die Ladeenergie verwendet, um Wasser zu zersetzen. Der vom positiven Pol erzeugte Sauerstoff reagiert mit dem negativen Schwammblei, wobei ein Teil des negativen Pols in einem unvollständigen Zustand verbleibt und die Produktion von negativem Wasserstoff hemmt.

Neue und alte Batterien in Serie verwendet

Aufgrund der großen Anzahl chemischer Reaktionssubstanzen ist die Endspannung hoch, der Innenwiderstand gering, während die alte Batterieendspannung niedrig und der Innenwiderstand groß ist. Im Allgemeinen beträgt der Innenwiderstand der neuen 12-V-Batterie 0,015 bis 0,018 Oum, und der Innenwiderstand der alten Batterie beträgt meistens 0,085 Ohm oder mehr. Wenn die alte und die neue Batterie in Reihe verwendet werden, beträgt die Ladespannung an beiden Enden der Batterie Die alte Batterie ist an beiden Enden der neuen Batterie höher als die Ladespannung. Infolgedessen ist die neue Batterie noch nicht gefüllt, und die alte Batterie ist bereits zu hoch und befindet sich im Entladezustand. Da die Kapazität der neuen Batterie größer als die der alten Batterie ist, führt dies zu einer übermäßigen Entladung der alten Batterie, und sogar die alte Batterie ist umgekehrt, und die Batterie Schwellung verursacht Nebenwirkungen. Dadurch wird der Strom der neuen Batterie verbraucht und die interne Spannung des Elektrogeräts wird instabil. Es besteht auch die Gefahr einer Überbeanspruchung der alten Batterie.

Drei Ursachen der Explosion:

Ein hoher Innendruck der Batterie führt zu einer Explosion des Batteriegehäuses

Nach dem Arbeitsprinzip von Blei-Säure-Batterien ist bekannt, dass während des Ladevorgangs von Batterien, insbesondere am Ende der Ladezeit, das Wasser durch Überladung in Wasserstoff und Sauerstoff zersetzt wird und die Temperatur des Elektrolyten ansteigt Bei Kurzschluss, starker Vulkanisation und Aufladung verdampfen große Mengen Wasser stark. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Luftloch der Flüssigkeitslochabdeckung blockiert ist, steigt der Druck in der Batterie aufgrund eines zu starken Gasüberlaufs sehr hoch an, wodurch sich der Batterietank zuerst verformt. Wenn der Innendruck einen bestimmten Druck erreicht, ergibt sich dies aus der Kombination des Batterietankdeckels oder anderer Schwachstellen. Burst, Dies ist ein physischer Prozess. Wenn der Innendruck der Batterie höher als 0,25 MPa ist, platzt die Batterie und die Berstposition befindet sich an der Heißluftverbindung des Tankdeckels oder an der Ecke der Spannungskonzentration.

Eine Batterieexplosion von Wasserstoff in einem offenen Feuer.

Die Explosionsgrenze von Wasserstoff- und Sauerstoffgemischgas beträgt 4 bis 96% des Gasvolumens des Gemisches, und die Explosionsgrenze von Wasserstoff- und Luftgemischgas beträgt 4 bis 74% des Gasvolumens des Gemisches. Wenn 80% der überschüssigen Ladung zum Elektrolysieren von Wasser verwendet werden, ist der Wasserstoffgehalt in der Batterie größer als der Explosionsbereich. Wenn sich der Wasserstoffgehalt in der Batterie oder in der Luft bis zur Explosionsgrenze ansammelt, bildet ein offenes Feuer eine Explosion. Dies ist eine chemische Reaktion. Die Studie ergab, dass die Explosion der Batterie zur Kettenexplosionsreaktion gehört. Zu viele dieser Explosionen treten unter Überladebedingungen auf. Wenn sich im inneren Pol der Batterie virtuelle Schweißstellen befinden, Wandschweißen usw. auftreten, besteht für die Batterie eine höhere Explosionsgefahr. Eine qualifizierte Batterie hat unter normalen Betriebsbedingungen keine selbsterhitzende Explosionsreaktion. Wenn die Batterieladespannung des Benzinautos höher als 14,4 V und das Dieselauto höher als 28,8 V ist, kann eine Explosion auftreten, sofern gleichzeitig ein Brand besteht. Bei der Fahrzeuginspektion der Batterieexplosion wurde festgestellt, dass die meisten Spannungsregler Defekte aufweisen und sich die Batterie in einem schwerwiegenden Überladezustand befindet.

Entlüftungsblockade, Explosion.

Wenn das Auspuffloch der Batterie blockiert ist, platzt die Batterie zuerst und die Batterie vibriert, und die Polverkabelung erzeugt keine Funken, wodurch eine Explosion entsteht.

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