Explosionsgründe für Blei-Säure-Batterien und vorbeugende Maßnahmen

Explosionsgründe für Blei-Säure-Batterien und vorbeugende Maßnahmen

Seit ihrer Erfindung im Jahr 1859 durch Plant hat die Blei-Säure-Batterie eine mehr als 150-jährige Geschichte und ist ausgereift. Es ist die am weitesten verbreitete chemische Energiequelle der Welt. Obwohl andere Batterien wie Nickel-Cadmium-Batterien, Nickel-Wasserstoff-Batterien und lithium-ionen-batterien eingeführt und angewendet wurden, sind Blei-Säure-Batterien immer noch stark in ihrer Hochstrom-Entladeleistung, breit im Temperaturbereich, groß in Einzel- Zellenbatterien und hohe Sicherheit. Eine Vielzahl von Vorteilen wie reichlich vorhandene Rohstoffe, erneuerbare Energien und niedrige Preise nehmen in den meisten traditionellen Bereichen und einigen aufkommenden Anwendungen eine starke Position ein. Batterien sind in unserem Leben sehr verbreitet, aber da die Menschen nicht viel über den richtigen Gebrauch von Batterien wissen, gibt es einige Missverständnisse. Insbesondere in den letzten Jahren wurde der Einsatz von Elektrofahrzeugen immer umfangreicher. Aufgrund des unsachgemäßen Einsatzes von Blei-Säure-Batterien kam es jedoch zu Explosionsunfällen, die das Leben von Menschen und die Sicherheit von Eigentum erheblich beeinträchtigten. In diesem Artikel wird die Grundursache der Batterieexplosion anhand des Funktionsprinzips der Blei-Säure-Batterie als Referenz analysiert.

1. Das Funktionsprinzip der Blei-Säure-Batterie

Das aktive Material der positiven Elektrode der Blei-Säure-Batterie ist PbO 2, das aktive Material der negativen Elektrode ist schwammiges Metall Pb und das leitende Medium ist verdünnte Schwefelsäure (Elektrolyt). Während des Lade- und Entladevorgangs der Batterie treten auf den positiven und negativen Platten die folgenden Reaktionen auf, um die elektrische Energie in in der Batterie gespeicherte chemische Energie umzuwandeln oder die chemische Energie in elektrische Energie zur Versorgung der Last umzuwandeln.

Die Zusammensetzung des ausgefällten Gases beim Laden der Blei-Wismut-Legierungsbatterie mit der in Tabelle 1 gezeigten Spannungsänderung. Während des Ladevorgangs der Batterie bildete sich leicht ein brennbares Mischgas innerhalb und um die Batterie. Wenn die Auslassöffnung nicht glatt ist, bildet sich leicht eine Hochspannung in der Batterie.

Während des Lade- und Entladevorgangs der Batterie erzeugt der Innenwiderstand Wärme, wodurch die Temperatur des Elektrolyten ansteigt und ein Teil des Wassers zu Wasserdampf wird. Wenn die Entlüftungsöffnung der Batterie nicht blockiert ist, wird der Wasserdampf außerhalb der Batterie abgelassen. Am Ende wird die Batterie dehydriert; Andernfalls bildet sich in der Batterie ein bestimmter Innendruck.

2. Drei Fälle von Blei-Säure-Batterie-Explosion

2.1 Der Innendruck ist zu hoch und verursacht eine Explosion

Am Ende des Ladevorgangs der Blei-Säure-Batterie zersetzt sich Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Gleichzeitig führen Kurzschluss, starke Schwefelung und ein starker Anstieg der Elektrolyttemperatur dazu, dass eine große Menge Wasser verdunstet. Wenn die Entlüftungsöffnung verstopft ist, ist das interne Gas der Batterie zu stark, um überzulaufen. Infolgedessen sind der Innendruck und die Temperatur der Batterie zu hoch, was zunächst zu einer Verformung des Batteriegehäuses führt. Wenn der Innendruck bis zu einem gewissen Grad konzentriert ist, platzt er aus der Verbindungsstelle der Batterieabdeckung oder anderen Schwachstellen, was ein physikalischer Vorgang ist.

2.2 Wasserstoff stößt auf eine Batterieexplosion durch offenes Feuer

Die Explosionsgrenze des H2- und O2-Mischgases beträgt 4% bis 96% des Volumens des Mischgases, und die Explosionsgrenze des H2- und Luft-Mischgases beträgt 4% bis 74% des Volumens des Mischgases. Wenn sich der von der Batterie erzeugte Wasserstoffgehalt bis zur Explosionsgrenze ansammelt, tritt eine Explosion auf, wenn sie einer offenen Flamme ausgesetzt wird, bei der es sich um eine chemische Reaktion handelt. Es wurde festgestellt, dass die Explosion der Batterie zur Verzweigungsexplosionsreaktion gehört. Die meisten Explosionen treten unter Überladebedingungen auf. Wenn sich in den Innenpolen virtuelle Lötstellen befinden und die Batterie durch die Wand schweißt, ist die Explosionswahrscheinlichkeit der Batterie hoch. Eine qualifizierte Batterie reagiert unter normalen Betriebsbedingungen nicht selbsterhitzend.

2.3 Erster Ausbruch nach der Explosion

Aufgrund des Verstopfens der Batterieentlüftung platzt die Batterie zuerst, die Batterie lässt die Batterie vibrieren und die Polsäulenverkabelung erzeugt keinen Funken, der eine Explosion bildet.

3. Vorbeugende Maßnahmen

Aus dem obigen Explosionsmechanismus der Blei-Säure-Batterie ist bekannt, dass die Explosion der Batterie daran gehindert werden sollte, die Bildung des explosiven Mischgases und die Beseitigung der offenen Flamme während des Gebrauchs zu verhindern. Die spezifischen Maßnahmen sind wie folgt:

a) Der Batterieladesaal ist gut belüftet und hat keine offene Flamme.

b) Verwenden Sie ein passendes Ladegerät, aber laden Sie es auf.

c) Die Kabelverbindung sollte fest und zuverlässig sein, um Funkenbildung aufgrund von Lockerheit zu vermeiden.

d) Die Entlüftungsöffnungen der Batterie bleiben frei;

e) Liegt die Ausgangsspannung des Reglers (oder des integrierten Generators) innerhalb des angegebenen Bereichs, überschreitet das Benzinfahrzeug im Allgemeinen nicht 14,4 V und das Dieselfahrzeug 28,8 V.

Die Explosion von Blei-Säure-Batterien ist schrecklich, aber wenn wir den Batterien in unserem Leben mehr Aufmerksamkeit schenken können, können wir die potenziellen Gefahren im Voraus beseitigen. Der von Beijing Dacheng Luchuan Technology Co., Ltd. (DACEEN) entwickelte Blei-Säure-Batterieschutz wurde direkt an positiven und negativen Polen der Batterie installiert, um eine Online-Reparatur durchzuführen. Der Protektor verwendet die Batterie selbst, um einen kontinuierlichen Impuls zu erzeugen, um den Sulfidkristall der Platte zu entfernen und gleichzeitig eine neue Vulkanisation zu verhindern. Generieren, reduzieren Sie den Innenwiderstand der Batterie und erreichen Sie einen Ausgleich der Ladespannung der Batterie. Damit erhalten Sie eine sichere, hochwertige und sorgenfreie grüne Gleichstromversorgung.

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