Время от времени в средства массовой информации извещают об отозванной партии смартфонов, которые загораются в руках и взрываются. Иногда в интернете публикуют видео сгоревшего автомобиля, в котором произошел взрыв аккумулятора. Не так уж безобидны литиевые аккумуляторы. Взрыв любой АКБ приносит материальные, иногда человеческие жертвы. Трагедию можно предупредить, зная о последствиях нарушения условий безопасной эксплуатации устройства.
Литий-ионный аккумулятор представляет электрохимическую ячейку, с несколькими опасными факторами:
- короткое замыкание между анодом и катодом из-за нарушений зазоров при сборке;
- нарушения электрохимической реакции при перезарядке аккумулятора или эксплуатации при низкой температуре и очень глубокий разряд;
- зарядка высоким током;
- случайные механические повреждения, приводящие к замыканию.
Первопричиной взрыва Li-Ion аккумулятора становится короткое замыкание, ведущее к нагреву внутри до 80-90 0 . При этом защитный слой на анодной ленте разлагается с выделением легких газов – этана, метана, этилена. Взрывоопасная смесь без кислорода не активна. Реакции внутри экзотермические, температура постепенно повышается до 200 0 . В этот момент в реакцию вступают окислы металлов и литий на катоде, в виде дендритов. Реакция идет с выделением кислорода, происходит резкое повышение температуры и взрыв батареи. Все этапы происходят быстрее, чем требуется времени на прочтение..
Производители знают о причинах взрывов аккумуляторных батарей и предусмотрели защиту от перезаряда и снижения напряжения на клеммах ниже допустимого. Предохранительный клапан и контроллер должны отключить устройство от системы питания, стравить газ. Но горючий газ, выходя в атмосферу, может дать факел.
Склонность к взрыву литиевых аккумуляторов вынудила авиаперевозчиков отказаться принимать в багаж вещи, где источником энергии являются литий-ионные аккумуляторы. Зачастую они представлены форм фактором 18650, пальчиковыми батареями
Опасность литиевых батарей отходит на второй план, компенсируется их большой емкостью и малым весом. Уже создан предохранитель на основе нанотехнологии, способный отключать элемент при нагревании до 70 0 , после остывания контакт восстанавливается. Применение компонента повысит устойчивость аккумулятора к перезаряду и перегреву.
Чем чаще используется устройство, тем больше его травмоопасность. Ничтожный процент брака при массовом потреблении в натуральном выражении — число внушительное. Сейчас почти все имеют телефоны, смартфоны, планшеты и ноутбуки, в которых установлены литиевые аккумуляторы. Даже если один из миллиона телефонных АКБ устроит взрыв, причинив тяжкие телесные повреждения пользователю – уже трагедия.
Серьезным поводом говорить об опасности смартфонов стала новая модель в 2016 году Samsung Galaxy Note 7. В результате продукция отозвана, купленные модели возвращены. Компания потерпела миллиардные убытки из-за взрывов литиевых аккумуляторов.
Последствия некачественных АКБ без устройств защиты, с браком в сборке приводят к аварии вначале эксплуатации аппарата. Но взрыв литионной батареи телефона может произойти в любой момент по причинам, с нарушением герметичности корпуса и условий эксплуатации:
- Нарушение правил эксплуатации – перезаряд, нагревание гаджета под прямыми солнечными лучами или около отопительной батареи.
- Механическое повреждение корпуса, резкий удар может привести к разгерметизации корпуса или короткому замыканию внутри батареи.
- Использование несоответствующих зарядных устройств или, подделок приведет к взрыву аппарата с плоским аккумулятором или 18650.
- Неплотная фиксация батареи в корпусе мобильного устройства.
При развившемся взрыве аккумулятора при зарядке, раскаленный электролит пускает язык пламени на 1,5 м в течение 10-15 секунд. Продукты горения могут вызвать отравление, вплоть до госпитализации.
Как избежать взрыва АКБ телефона? Не следует покупать очень дешевые мобильники от неизвестных производителей. В них могут стоять некачественные аккумуляторы, без контроллеров питания и термодатчиков. Пользоваться родным ЗУ и не оставлять батарею на всю ночь без присмотра. Не заряжать аккумулятор у батареи, или спрятав под одеяло. Собираясь приобрести гаджет, почитайте отзывы, проверьте рейтинг покупательского спроса.
Причины взрыва кислотных аккумуляторов
Свинцовый кислотный аккумулятор считается пожаробезопасным устройством, но иногда взрываются. Причиной является полное пренебрежение к требованиям эксплуатации.
Газы должны выделяться и отходить через пробки. Если лабиринты забиты, банки кипят при зарядке, внутри скапливается гремучая смесь, которая является причиной взрыва аккумулятора. Признаком кипения банок в подкапотном пространстве автомобиля становится запах сероводорода (тухлые яйца), кислотный запах и белый налет на корпусе АКБ. Не создать опасную концентрацию поможет правильная работа генератора и регулятора напряжения. Большое скопление газов и случайная искра могут привести к взрыву автомобильного аккумулятора.
Причины взрыва автомобильного аккумулятора
Опасность подстерегает владельца автомобильного аккумулятора при зарядке. Если не откручены пробки с обслуживаемой батареи перед подключением ЗУ, взрыв становится неотвратим. Другая причина взрыва – неправильно выставленное напряжение на ЗУ. Если идет интенсивное газовыделение при зарядке, это может привести в воспламенению смеси в воздухе мастерской. Поэтому требуется обеспечить хорошую вентиляцию. Воздушные каналы нельзя прикрывать утеплительным кожухом АКБ.
Если в банках мало электролита, во время зарядки объем взрывоопасной смеси может стать критическим, стать причиной взрыва батареи.
Поэтому следить за уровнем электролита нужно систематически, доливая дистиллированную воду.
Для предотвращения искрения, причины взрыва газовой смеси в подкапотном пространстве авто, необходимо чистить налет, окисление, плотно подтягивать контакты, чистить клеммы АКБ.
Причины взрыва необслуживаемого аккумулятора
Необслуживаемый аккумулятор неспособен интенсивно выделять газ через открытые пробки при зарядке. У него не должен снижаться уровень электролита в процессе эксплуатации.
Есть 2 типа необслуживаемых АКБ – обычный Ca/Ca и с клапанным регулированием, VRLA. Если батарея не является поддельной, имитирующей известные марки, аккумулятор не требует дополнительного обслуживания, но необходимо время от времени чистить газоотводный клапан.
Причиной взрыва аккумулятора могут стать неправильные действия при прикуривании. Если реле напряжения отказало, напряжение может создавать перезаряд, интенсивное кипение. При забитом воздушном клапане внутри скапливается взрывоопасная смесь.
Видео
Предлагаем ознакомиться с наглядным материалом, объясняющим, почему взрываются автомобильные аккумуляторы.
Если вы думаете, что взрыв аккумулятора автомобильного – такая уж большая редкость, вы ошибаетесь. Даже в США, где люди приучены к соблюдению всяческих инструкций, ежегодно фиксируется порядка 10 000 таких случаев. Почему же аккумуляторы иногда взрываются?
На последней стадии заряда аккумулятора наступает разложение воды, входящей в состав электролита, на водород и кислород (кипение электролита). Смесь этих газов скапливается под крышкой аккумулятора. Обычно эти газы выходят наружу через специальные газоотводные отверстия и благополучно рассеиваются вне аккумулятора, но если эти отверстия забиты грязью, то водородно-кислородная смесь, накопившись под крышкой, может взорваться от искры, возникновение которой между пластинами аккумулятора становится возможным из-за понижения уровня электролита, из которого испаряются газы, и оголения верхних частей пластин.
Даже в случае благополучного удаления газов из аккумулятора опасность взрыва сохраняется, если водородно-кислородная смесь не рассеивается, а скапливается вблизи батареи. Такое часто происходит, когда автомобилисты «укутывают» аккумулятор для его утепления в зимний сезон.
А дальше достаточно искры от неисправного электрооборудования, сигареты, которую вы не выбросили перед тем, как открыть капот, или даже статического электричества от одежды из синтетических материалов – и бабах!
Специалисты утверждают, что взрыв автомобильного аккумулятора по мощности подобен выстрелу из охотничьего ружья двенадцатого калибра. Смертельным для вас взрыв, скорее всего, не будет, однако есть риск получить очень серьезные травмы от разлетающихся осколков корпуса, особенно в области лица и глаз.
Опасность взрыва аккумулятора особенно сильно возрастает при попытке запуска двигателя от внешнего источника тока, если ваш аккумулятор не обеспечивает запуск и из него выделяется водородно-кислородная смесь.
Поэтому при попытке запуска двигателя от внешнего источника тока необходимо соблюдать несложные правила техники безопасности, а именно:
- Выключить все электрооборудование автомобиля перед отсоединением провода.
- Исключить соприкосновение корпусов вашего автомобиля и автомобиля, аккумулятор которого служит внешним источником тока.
- Не прикасаться к кузову автомобиля во время запуска.
- Не курить.
- Заправить свободные части одежды, застегнуть воротник и манжеты рукавов.
- Надеть защитные очки.
Об авторе: Андрей Страшко
Другие новости
Во времена обслуживаемых аккумуляторов при зарядке многие автомобилисты соблюдали меры безопасности: — рядом с АКБ (аккумуляторной батареей), не должно находиться никаких открытых источников пламени, искр и даже открытых электрических нагревательных элементов (типа плитка с раскаленной спиралью). Все это может спровоцировать серьезный взрыв! А если вы находитесь рядом, то вас может поразить не только осколками корпуса, но и обрызгать электролитом, а как нам известно — в нем находится серная кислота. Конечно сейчас батареи необслуживаемые или вообще гелиевые. С ними ситуация немного другая, но вопрос повисает в воздухе – а могут ли они при зарядке взорваться? Давайте разбирать …
Что сказать – на моем опыте было несколько взорвавшихся аккумуляторов, то что они могут «бабахнуть» — это чистая, правда. Но для этого нужно создать необходимые условия, которые в обычной работе даже обслуживаемой батареи не так-то просто выполнить. Также хочется отметить — что это не «динамит», разнести автомобиль не получится, но вот поражение от кислоты вполне реальное и неприятное последствие.
Так почему же происходит взрыв? Нужно вспоминать из чего он состоит.
Свинцовая и пластиковая составляющие
Про пластик – в основном он применяется в строении корпуса, он не вступает в реакцию с кислотой, а поэтому применение его обосновано. Однако он также не может никак взорваться, это же пластик.
Электролит
В каждом — в больших батареях его больше, в малых меньше – это закономерно. Но вот состав у него практически один и тот же. Это вода + , если вспомнить школьную формулу, то примерно:
Нужно отметить, что воды примерно – 65%, а вот кислоты около – 35%, эта смесь и является токопроводящей жидкостью – электролитом. Без него если хотите не будет накопления энергии, он является универсальным проводником.
По сути, это соединение невзрывоопасно, подумаешь вода и кислота, это же не . Вроде конструкция безопасная, но почему же происходят взрывы при зарядке?
В чем же причина?
Знаете ребята, на нашей планете не все так однозначно – только подумайте, из чего состоит обычная вода? Это два хорошо горючих газа – кислород и водород. Если взять их чистыми, то горение и того, и другого – прекрасное. А про водород можно сказать — что горение столь стремительное, что похоже на взрыв.
Что происходит при заряде АКБ? Изначально батарея начинает накапливать энергию, и выделение газа не происходит. Однако после того как заряд получен, начинает идти «перезяряд» это сопровождается обильным выделение водорода, он из жидкого состояния переходит в газообразное – образуется так называемый – «гремучий газ».
Если отобразить в формуле:
То H20 распадается на HH0 — две «летучие» молекулы водорода и одну кислорода.
Проявляется — эффект газа «Брауна», который очень давно собрал устройство (электролизер), и получал газ из воды. Правда, для распада нужно приложить электрическую энергию (с приличной силой тока) для разрыва молекул. А у нас такая энергия получается из зарядного устройства.
В общем, выделяется этот «летучий газ» и любая искра его может поджечь – а как я говорил выше, водород очень быстро детонирует, поэтому если внутри банок аккумулятора скопилось много – искра — «БАБАХ» — ваша батарея в клочья.
Что делать, чтобы избежать этого эффекта?
Такой эффект происходит из-за неправильной , 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».
Пару слов про необслуживаемые и гелиевые аккумуляторы
Необслуживаемый аккумулятор — герметичен, то есть весь газ, который начинает испаряться, внутри и остается, не уходит во внешнюю среду! Поджечь, теоретически можно (тогда произойдет взрыв), но для этого нужно нарушить герметичность – а нам это не зачем. Справедливости ради стоит отметить — что у необслуживаемых АКБ все же есть датчик давления. Когда идет « » большим током, выделения газа большое – тогда чтобы батарея не раздулась изнутри, клапан сбрасывает излишнее давление (держит в пределах разумного).
Гелиевый аккумулятор – вообще имеет другое устройство, там нет жидкого электролита, он в виде геля. Поэтому при заряде вообще нет выделения водорода. Кстати рекомендуют применять даже в домах, потому как – безопасен – взорваться вообще не может. Однако есть один большой минус, стоимость – в 2 – 3 раза выше, чем у хорошей кислотной батареи.
На автомобилях разных типов и классов применяют стартерные свинцово-кислотные АКБ. Несмотря на широкое использование данных батарей, их отличает две особенности, которые могут привести к проблемам в процессе эксплуатации:
- снижение работоспособности, которое происходит в режиме пуска двигателя
- уменьшение надежности работы батарей
Причины этих проблем давно известны: это - элементарное несоблюдение правил обслуживания батарей. Наиболее распространенная ошибка - несвоевременное пополнение (а попросту - доливка) в банки АКБ дистиллированной воды. Это необходимо для того, чтобы поддерживать уровень электролита над пластинами на необходимом уровне. Он отличается в батареях разного года выпуска. Уровень электролита в корпусах достаточно старых конструкций должен быть в пределах от 10 до 20 мм. В новых этот показатель в два раза выше (до 40 мм).
Почему возникает вероятность взрыва аккумулятора?
Во время заряда свинцовых происходит процесс разложения воды, которая находится в электролите. Она разлагается на несколько составляющих - водород и кислород. Причем, этот процесс характерен для зарядки как непосредственно в автомобиле, так и на стенде. Что происходит после разложения воды? Выделяемый кислород, имеющий отрицательный заряд, частично оседает на решетках (речь о положительных пластинах батареи). В результате, происходит окисление пластин, а следом — постепенное сокращение эксплутационного ресурса аккумулятора.
А что же происходит со второй частью кислорода и водорода? Эти газы, которые выделяются из электролита, попадают на поверхность и создают видимость закипания, начинают скапливаться под крышками. Это происходит во всех банках АКБ.
Что происходит дальше? Если владелец машины исправно проверяет чистоту батареи, и удаляет загрязнения, то обозначенный выше газ сможет покинуть аккумулятор через отверстия в пробках. Конечно, любой выброс вреден для окружающей среды, но гораздо хуже, если произойдет второй вариант. Если в отверстиях присутствует грязь, они невольно оказываются загерметизированы. В результате, газообразная смесь из кислорода и водорода (иногда - с примесью сероводорода) не может вырваться на поверхность, и становится источником взрыва. Данная смесь при наличии даже малейшей искры загорится — что и приведет к взрыву аккумулятора.
Предпосылки, увеличивающие вероятность взрыва аккумулятора
Любой взрыв - это ЧП. Мощность взрыва аккумуляторной батареи нельзя просчитать заранее; ведь она находится в прямой зависимости от от того объема газовой смеси, которая скопилась в закрытом пространстве батареи. Постараемся выделить факторы, которые увеличивают риск и силы взрыва.
1. Сбой в работе регулятора напряжения. Происходит увеличение зарядного напряжения, которое поступает от генератора, в результате газообразование внутри батареи становится более интенсивным. Поскольку выделение газа возрастает быстрыми темпами, вероятность взрыва батареи значительно увеличивается.
2. Недостаточный (низкий) уровень электролита. Причина его уже обозначена — отсутствие регулярного пополнения запаса жидкости. Нехватка электролита приводит к увеличению объема газа под крышками, в корпусе батареи. Пропорционально увеличивается и сила потенциального взрыва.
3. Утепление аккумулятора. Используется в зимний период. Делается с целью поддержания теплового баланса. При этом, многие водители забывают о контроле за свободным удалением газов.
Как происходит взрыв АКБ. Опасности и последствия
Каковы бы ни были обстоятельства, если накопившаяся смесь газа не имеет выхода, достаточно малейшей искры, чтобы произошел взрыв. Основные причины взрыва:
- неисправная электропроводка
- любой открытый огонь (непогашенная спичка или сигарета)
- статическое электричество (например, от синтетики)
- момент возникновения повышенной нагрузки на АКБ (нарушение контактов в месте соединения проводов полюсными выходами)
- понижение уровня электролита, которое может привести к образованию искры между деталями внутри аккумулятора
Следом за взрывом происходит разрушение самого корпуса АКБ. Разлет деталей корпуса способен нанести травмы людям и привести к разрушениям автомобиля и разных предметов.
Сам взрыв по мощности напоминает выстрел из стрелкового оружия большого калибра. При взрывах батарей особенно часто страдает лицо.
Соблюдение техники безопасности - путь к предотвращению взрыва аккумулятора
Помните, что причиной взрыва является нарушение режима использования АКБ. Как избежать взрыва? Соблюдайте меры предосторожности и правила эксплуатации батареи. Обратите внимание на следующие моменты:
1. Следите за уровнем электролита, доливайте дистиллированную воду
2. Очищайте батарею от любых загрязнений
3. Контролируйте износ батареи. По возможности, не допускайте постоянной вибрации в процессе движения. Вибрация — одна из главных причин износа АКБ.
4. Следите за надежным креплением аккумулятора
5. Проверяйте состояние клемм; они должны быть чистыми и достаточно затянутыми. В ряде случаем целесообразно покрывать клеммы густой смазкой, но затем следить, чтобы она не стала причиной накопления грязи
6. Проверяйте соответствие технических показателей батареи установленным нормативам.
7. Следите за состоянием корпуса. Появление трещин на стенках говорит о недостаточном уровне электролита. Также, не должны быть повреждены внутренние перегородки, проходящие между банками.
Важный момент! Если выяснится, что после взрыва внутренние соединения АКБ могут функционировать - это будет свидетельствовать о несоблюдении правил эксплуатации, а не о наличии дефекта. А значит, произошедшее не будет классифицироваться как гарантийный случай, а для замены и возмещения средств не будет оснований. Даже если все произошло в период действия гарантийного срока.
Особенность заводской заливки и контроль за уровнем электролита
Доказано, что автоматические системы заливки, которые используются на заводах, из-за сбоев в автоматике иногда могут залить в батареи недостаточное количество электролита. Вот почему, в момент установки новой батареи, лучше проконтролировать уровень эл-та, причем - в каждой банке. Естественно, если аккумулятор снабжен пробками. Опытные водители согласятся: лучше подстраховаться, чтобы избежать в дальнейшем вероятности взрыва аккумулятора.
Многие из нас наверняка хоть раз задумывались над таким вопросом, как «Может ли взорваться АКБ автомобиля?» и, скорее всего, слышали о причинах подобных взрывов. В нашей сегодняшней статье мы расскажем о том, возможно ли возникновение такой ситуации или это выдумка?
Взрыв аккумуляторной батареи вполне может произойти при неверном обращении с ней. Также подобная ситуация может произойти при так называемом «прикуривании» аккумулятора от другого автомобиля, где причиной взрыва будет неверное подключение проводов. Если же Вы потратите немного своего времени для тщательного изучения этого вопроса, то будете во всеоружии и уже исключите полностью возможность взрыва.
Существует ряд общих законов для всех модификаций автомобилей, помогающие Вам безопасно подсоединить кабель, однако есть и нестандартные случаи, при которых они не действуют, что вполне может привести к возникновению опасной ситуации. Поэтому Вам, прежде чем «прикуривать» свою машину либо заряжать севшую АКБ, в первую очередь необходимо прочесть инструкцию по эксплуатации и убедиться, что автомобиль не имеет каких-либо иных точек для подключения кабеля, используемого для подзарядки.
Подозрительным Вам должно показаться необычное расположение аккумулятора Вашего автомобиля, например, в багажнике, а не под капотом, где он обычно находится. В такой ситуации довольно велика вероятность того, что использовать нужно блок перехода либо иной тип удалённого подключения.
Главная идея защищённого подключения заключена в присоединении системы «донора» (машины с заряженной АКБ) к электросистеме Вашего транспортного средства, где АКБ полностью разряжена. При проведении подобной процедуры, главное – соблюдать правильную полярность (кабель, отвечающий за положительный заряд, подключается строго к клемме АКБ со знаком «+» и наоборот). В противном случае это может привести к неисправности обоих ТС.
Давайте рассмотрим , как нужно правильно действовать в такой ситуации, как подключение «донорского» кабеля:
- В первую очередь необходимо удостовериться в том, что зажигание было выключено как в Вашем автомобиле, так и в «доноре».
- Далее присоедините провод к плюсовой клемме аккумуляторной батарее машины — «донора». Затем этот же кабель соединяем с опять же плюсовой клеммой аккумулятора разрядившегося.
- Так же подключаем провод со знаком «-».
- В последнюю очередь свободный конец кабеля (отрицательный) кладётся на любое из мест двигателя, состоящее из металла.
Так же происходит и подключение к аккумуляторной батарее устройства для её зарядки – к плюсовой клемме АКБ присоединяем положительный кабель ЗУ, далее отрицательный провод подключаем к металлу.
Можно, конечно, соединить провод, имеющий минусовое значение, непосредственно с клеммой АКБ, имеющей ту же полярность, и это даже более простой способ. Почему же не рекомендовано делать именно так? Всё просто – потому что так не возникает ни малейшего риска взрыва аккумулятора.
Как происходит взрыв АКБ
Внутри аккумулятор автомобиля состоит из свинцовых пластин, которые погружены в кислоту для выработки энергии. Подобная технология стала применяться примерно с XVIII века и считается не слишком результативной в плане соотношения электрической энергии на единицу массы АКБ. Однако аккумуляторы, изготавливаемые сегодня, отличаются более высокими характеристиками, позволяющие обеспечивать необходимое напряжение.
Среди недостатков АКБ свинцово-кислотного типа можно выделить, помимо неэффективного хранения энергии, ещё и то, что в составе их находятся весьма опасные компоненты. Наличие в АКБ свинца – это основная причина, по которой аккумулятор полагается утилизировать определённым способом, а серная кислота в составе батареи приводит к тому, что Вам приходится соблюдать повышенную осторожность, иначе это может закончиться весьма печально.
И всё же — почему и, главное, как аккумуляторные батареи автомобиля взрываются? Во время, например, зарядки АКБ, может быть образовано незначительное количество водорода, который, находясь в газообразном состоянии, достаточно легко воспламеняется (иногда это может произойти от малейшего толчка). Может случиться и так, что концентрация водорода будет намного выше – это происходит при избыточной зарядке АКБ, когда напряжение намного больше рекомендуемого.
Предотвращение взрыва АКБ
Существует две основных причины для возникновения взрыва аккумулятора – это водород , как уже говорилось выше, и искра, которая возникает в итоге подключения/отключения провода, применяемого для подзарядки АКБ. Именно поэтому не рекомендуется подключать его к минусовой клемме, а правильным вариантом считается присоединение к металлическому месту двигателя.
Повод выключить зажигание при соединении проводов с батареей — это возможный взрыв водорода при попадании на него искры, может случиться при присоединении к клемме АКБ кабеля, имеющего минусовое значение.