鉛蓄電池の爆発の理由と予防方法

鉛蓄電池の爆発の理由と予防方法

1859年にPlantが発明して以来、鉛蓄電池は150年以上の歴史があり、成熟しています。これは、世界で最も広く使用されている化学電源です。ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池など他の電池も導入・応用されていますが、鉛蓄電池は依然として高電流放電性能に強く、温度範囲が広く、単電池が大きい電池、安全性に優れています。豊富な原材料、再生可能で低価格などの幅広い利点は、ほとんどの伝統的な分野といくつかの新しいアプリケーションで強力な位置を占めています。電池は私たちの生活の中で非常に一般的ですが、人々は電池の適切な使用についてあまり知らないため、いくつかの誤解があります。特に近年、電気自動車の普及が進んでいますが、鉛蓄電池の不適切な使用により爆発事故が発生し、人命や財産の安全に大きな打撃を与えています。この記事では、参考のために鉛蓄電池の動作原理から電池爆発の根本原因を分析します。

1.鉛蓄電池の動作原理

鉛蓄電池の正極活物質はPbO2、負極活物質は海綿状金属Pb、導電性媒体は希硫酸（電解質）です。バッテリーの充電および放電プロセス中に、以下の反応が正極板と負極板で発生し、電気エネルギーをバッテリーに蓄えられた化学エネルギーに変換するか、化学エネルギーを電気エネルギーに変換して負荷に供給します。

表1に示す電圧変化で鉛ビスマス合金電池を充電したときの析出ガスの組成電池の充電過程で、電池の内部や周囲に可燃性の混合ガスが発生しやすくなりました。排気口が滑らかでない場合、バッテリーに高電圧が発生しやすくなります。

バッテリーの充電および放電プロセス中に、内部抵抗によって熱が発生し、電解液の温度が上昇し、それによって水の一部が水蒸気になります。バッテリーの通気孔が塞がれていない場合、水蒸気はバッテリーの外側に放出されます。最終的に、バッテリーは脱水状態になります。そうしないと、バッテリーに特定の内圧が発生します。

2.鉛蓄電池の爆発の3つのケース

2.1内圧が高すぎて爆発を引き起こす

鉛蓄電池の充電が終了すると、水は水素と酸素に分解します。同時に、短絡、激しい硫化、電解液温度の急激な上昇により、大量の水が蒸発します。ベントホールが塞がれていると、バッテリーの内部ガスが多すぎてオーバーフローしません。その結果、バッテリーの内圧と温度が高すぎて、最初にバッテリーケースが変形します。内圧がある程度集中すると、バッテリーカバーの接合部などの弱いところから破裂し、物理的なプロセスになります。

2.2水素が直火によるバッテリー爆発に遭遇

H2とO2の混合ガスの爆発限界は混合ガスの体積の4％から96％であり、H2と空気の混合ガスの爆発限界は混合ガスの体積の4％から74％です。バッテリーから発生する水素含有量が爆発限界まで蓄積すると、化学反応である直火にさらされると爆発が起こります。バッテリーの爆発は分岐爆発反応に属することがわかりました。ほとんどの爆発は過充電状態で発生します。バッテリーの内部極と壁貫通溶接に仮想はんだ接合がある場合、バッテリーの爆発確率は高くなります。認定されたバッテリーは、通常の使用条件下では自己発熱爆発反応を起こしません。

2.3爆発後の最初のバースト

バッテリーベントの目詰まりにより、バッテリーが最初に破裂し、バッテリーがバッテリーを振動させ、ポールコラムの配線が火花を発生させず、爆発を引き起こします。

3.予防策

鉛蓄電池の上記の爆発メカニズムから、電池の爆発は、爆発性混合ガスの形成の防止および使用中の直火の排除を防止する必要があることがわかった。具体的な対策は以下のとおりです。

a）バッテリー充電室は換気が良く、直火がありません。

b）一致する充電装置を使用しますが、充電します。

c）緩みによる火花を避けるために、ケーブル接続はしっかりしていて信頼できるものでなければなりません。

d）バッテリーの通気口は塞がれていません。

e）レギュレーター（または一体型オルタネーター）の出力電圧が指定された範囲内にあるかどうか、一般に、ガソリン車は14.4Vを超えず、ディーゼル車は28.8Vを超えません。

鉛蓄電池の爆発は恐ろしいものですが、私たちの生活の中でもっと注意を払うことができれば、潜在的な危険を事前に確実に排除することができます。オンライン修理を実現するために、Beijing Dacheng Luchuan Technology Co.、Ltd。（DACEEN）が開発した鉛蓄電池プロテクターをバッテリーの正極と負極に直接取り付けました。プロテクターはバッテリー自体を使用して連続パルスを生成し、新しい加硫を防ぎながらプレートの硫化物結晶を除去します。バッテリーの内部抵抗を生成して低減し、バッテリー充電電圧の均等化を実現します。これにより、安全で高品質、安心のグリーンDC電源が得られます。

このページには、機械翻訳の内容が含まれています。