Причины взрыва аккумулятора

В чем первопричина взрыва аккумулятора

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 автомобильных аккумуляторов 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.

Взрыв аккумулятора: причины и способы предупреждения

Иногда аккумулятор в автомобиле взрывается. Часто это связано с неправильным уходом или несоблюдением условий эксплуатации. Существует несколько основных причин взрывов.

Перезаряд АКБ

Накопление газов в аккумуляторе и их воспламенение может стать причиной взрыва. Газы образуются, когда происходит полный расход сульфата свинца. Во время перезаряда уровень электролита снижается, свинцовые пластины оголяются, а заряд продолжает идти. Происходит сульфатация. В результате нее и образуется сульфат свинца. Причин для перезаряда несколько:

• Высокое напряжение;
• Длительная зарядка;
• Неправильная работа генератора.

Последняя причина является самой распространённой. Генератор должен подавать напряжение в 14,2 В. Поэтому внимательно следите за данным показателем.

Забитые отверстия


АКБ может взорваться от избытка водорода. В таком случае взрыв произойдет от искры или из-за забитых пробок. Во втором случае окись углерода начинает взаимодействовать с водородом. В ходе взаимодействия веществ выделяется много тепловой энергии. В результате взрываются несколько банок батареи.


Некоторые автовладельцы привыкли долго гонять стартер, если машина не заводится. Стартер подает большой ток и аккумулятору приходится его возвращать. В этот момент электролит закипает, температура возрастает. Сероводород активно выделяется. Следовательно, аккумулятор взрывается.

Неисправность генератора


Генератор производит различное напряжение (вал работает с разными оборотами). Когда отметка в 14,1 вольт превышена, происходит электролиз воды. Когда напряжение превышается постоянно, газы образуются интенсивно. Поэтому неисправность электрооборудования приводит к взрывам.

Нехватка электролита


В норме электролит закрывает свинцовые пластины полностью. Когда его уровень снижается, банки опустошаются, а в свободных местах начинают скапливаться газы. Риск взрыва увеличивается. Следите за уровнем электролита и при необходимости подливайте дистиллят, чтобы избежать поломки.

Чехол


Некоторые автомобилисты накрывают аккумулятор чехлом, чтобы не попадала грязь. Чехол также служит хорошим утеплителем. Но если он закроет газоотводные отверстия, то газ накопится и произойдет взрыв.

Искра


Если клеммы плохо закреплены, на них скопилась грязь или они окислились, контакт будет плохим. Как следствие появится искра. Это провоцирует взрыв.




Советы специалистов


Проверяйте важные механизмы в автомобиле регулярно. Следуйте простым советам, чтобы избежать взрыва АКБ.

• Напряжение, которое дает генератор, не должно превышать 14,7 вольта.
• Не храните разряженную батарею в холоде. В таких условиях плотность электролита снижается и начинается кристаллизация воды.
• Следите за чистотой батареи.
• Держите вентиляционные отверстия открытыми.
• Проверяйте уровень электролита и при необходимости доливайте дистиллированную воду.
• Смазывайте клеммы литолом, солидолом или техническим вазелином для защиты от окисления.
• Тщательно зачищайте и плотно закрепляйте контакты электропроводки.
• Не допускайте появления искры рядом с аккумулятором.


Регулярный уход и проверка АКБ позволят продлить ее срок службы и сделать работу автомобиля надежнее.

А если нужен новый аккумулятор, тогда за аккумулятором − в Delmex!

Может ли аккумулятор взорваться

Да, аккумулятор может взорваться при определённых условиях и при неправильном обращении. Аккумулятор может взорваться при зарядке или прикуривании его от другой машины. Именно неправильное подключение проводов может стать причиной такого взрыва. А вот хорошая новость заключается в том, что если Вы уделите время, чтобы понять, почему автомобильный аккумулятор может взорваться, и примете несколько основных мер предосторожности, то Вы полностью исключите возможность этого, и такая опасность просто не должна будет Вас беспокоить.

Безопасное подключение кабелей донора или зарядного устройства Есть несколько общих правил для всех моделей авто, которые могут помочь Вам безопасно подключить соединительные кабели, но есть также целый ряд особых случаев, для которых эти правила не работают и представляют опасность. Поэтому, прежде чем «прикурить» или зарядить свой ​​автомобиль с севшим аккумулятором, первое, что Вам нужно сделать — это проверить в руководстве пользователя, что Ваш автомобиль не имеет другие точки подключения проводов для зарядки или «прикурки». Так, подозрение должен вызвать тот факт, что аккумулятор Вашей машины находится не под капотом, а в каких-либо нестандартных местах, таких как над колёсами или в багажнике. В этом случае есть вероятность, что Вам следует использовать специальный блок перехода или какой-либо другой вид удалённого подключения внешнего заряда. Вне зависимости от моделей транспортных средств, о которых идёт речь, основная идея безопасного подключения соединительных кабелей заключается в подключении электрической системы автомобиля-донора, который имеет хороший аккумулятор, к электрической системе автомобиля с мёртвой батареей. Положительный кабель должен быть подключен к положительной клемме аккумулятора, а отрицательный должен быть подключен к магистрали с отрицательным зарядом. Подключение в обратном направлении может привести к повреждению обоих автомобилей и создать потенциально опасную искру, но об этом позже. В большинстве случаев, самая безопасная процедура для безопасного подключения соединительных кабелей заключается в следующем: Убедитесь в том, что ключи зажигания обоих транспортных средств находятся в положении «выключено». Подключите один соединительный кабель к положительной (+) клемме аккумулятора донора. Подключите этот же кабель к положительной (+) клемме разряженного аккумулятора. Подключите другой соединительный кабель к отрицательной (-) клемме аккумулятора донора. Подключите другой конец этого же кабеля к любому месту с голым металлом на двигателе или раме автомобиля с разряженной батареей. Подключение зарядного устройства производится во многом таким же образом, за исключением того, вместо аккумулятора-донора Вы используете зарядное устройство. Положительный кабель зарядного устройства должен быть подключен к плюсовой (+) клемме аккумулятора, после чего отрицательный провод зарядного устройства должен быть подключен к голому металлу на двигателе или раме транспортного средства.

Результат взрыва аккумулятора Конечно, технически отрицательный провод возможно подключить непосредственно к отрицательной клемме аккумулятора, и это может быть даже проще в некоторых случаях. Так почему бы ещё более не упростить процесс заряда или «прикурки»?! А потому, что мы не хотим, чтобы наш аккумулятор взорвался. Как взрываются автомобильные аккумуляторы? Автомобильные аккумуляторы называются «свинцово-кислотные» , потому что они используют пластины из свинца, погруженные в серную кислоту для хранения и выпуска электрической энергии. Эта технология используется примерно с 18 века, и она не очень эффективна с точки зрения соотношения энергии на единицу массы аккумулятора. Тем не менее, современные аккумуляторы имеют отличное соотношение мощности к весу, что по сути просто означает, что они хорошо обеспечивают высокие уровни напряжения, которые требуются для стартера — самого прожорливого потребителя электроэнергии в авто. Недостатком свинцово-кислотных батарей, кроме того факта , что они не самый эффективный способ хранения энергии, является то, что они состоят из довольно опасных материалов, и эти опасные материалы могут взаимодействовать в опасных путях. Присутствие свинца является основной причиной того, что автомобильные аккумуляторы должны быть надлежащим образом утилизированы, а присутствие серной кислоты является причиной, почему Вы должны проявлять осторожность при обращении с ними, если вы не хотите получить дырки в одежде или химические ожоги на коже. Но давайте вернёмся к опасности, которой мы озабочены в этой статье — почему и как именно взрываются аккумуляторы? Источник возможного взрыва вытекает из взаимодействия свинца и серной кислоты в аккумуляторе. Дело в том, что во время процесса разряда и заряда аккумулятора образуются небольшие количества газообразного водорода, а он очень легко воспламеняется (при идеальной концентрации водорода и кислорода смесь может взорваться даже от небольшой встряски). Но ещё бóльшая концентрация водорода выделяется при перезарядке (излишнем заряде) аккумулятора — когда батарея выдаёт напряжение больше положенного. Как предотвратить взрыв аккумулятора? Есть два основных источника взрыва, о которых Вы должны побеспокоиться, и они оба могут быть нейтрализованы при тщательной практике технического обслуживания. Первый источник взрыва (воспламенения) — это искра, которая создаётся при подключении или отключении (касании) конца кабеля для зарядки аккумулятора. Вот почему так важно, чтобы подключиться именно к голому металлу на двигателе или раме вместо того, чтобы тыкаться кабелем в отрицательную клемму аккумулятора. Если Вы подключите отрицательный кабель к самой клемме аккумулятора, выделившийся водород может быть взорван последовавшей искрой. Это также объясняет причину, почему это хорошая идея, чтобы соединять провода при выключенном зажигании и отключенном зарядном устройстве. Другая причина того, что аккумулятор может взорваться, включает в себя тот же водород, но источник зажигания находится уже внутри аккумулятора. Дело в том, что если аккумулятор работает не надлежащим образом, а уровень электролита в нём опустился (это всегда происходит со временем), свинцовые пластины будут подвергаться воздействию кислорода и могут понемногу деформироваться. Это приводит к изгибу пластин. Причём, изгиб сильно увеличивается при мощных утечках напряжения, инициированного, например, всякий раз, когда Вы проворачиваете стартер. Соприкосновение свинцовых платин может привести к искре внутри батареи. А это, в свою очередь, может зажечь водород, который присутствует в корпусе аккумулятора, в результате чего аккумулятор может взорваться.

Не все типы аккумуляторов взрываются Есть два основных типа герметичных автомобильных аккумуляторов: традиционные свинцово-кислотные аккумуляторы, которые просто необслуживаемые VRLA (свинцово-кислотные аккумуляторы с клапанным регулированием), которые на самом деле и не нужно обслуживать. В аккумуляторах VRLA электролит содержится в изолированных секциях или в гелеобразном состоянии, поэтому испарение не является проблемой для таких видов аккумуляторов. По этой же причине там, действительно, нет необходимости вообще когда-либо добавлять электролит. И вообще в таких батареях практически нет никакой опасности того, что пластины когда-либо подвергнутся воздействию воздуха. Именно поэтому, если у Вас VRLA-аккумулятор, то шансы того, что аккумулятор может когда-либо взорваться, чрезвычайно низки. Тем не менее, совет подключать отрицательный кабель к кузову или двигателю, а не к отрицательной клемме такого аккумулятора, всё ещё хорош — просто на всякий случай. Особое внимание, однако, следует уделить не-VRLA аккумуляторам, так как, по крайней мере, небольшой уровень испарения электролита будет происходить с течением времени, и ситуация будет только ухудшаться, если аккумулятор старый и часто разряжается. Таким образом, всё, о чём мы говорили выше — про испарение водорода и изгиб свинцовых пластин — относится почти всегда исключительно к этим необслуживаемым аккумуляторам. Хотя это хорошая идея — быть осторожным при работе с любым видом аккумулятора, особенно, при резкой смене зарядки.

Взорвался аккумулятор в автомобиле, причины, что делать

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.

Популярные типы АКБ

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.

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.

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.

Самовоспламенение

Сами по себе газы взорваться не могут, если нет определенных факторов для этого, которые в АКБ образовываются не часто. Один из вариантов самовоспламенения – смешивание их с другими компонентами.

Разберем это на примере. Часто двигатель не хочет запускаться, и водитель крутит его стартером длительное время.

Разряд батареи производится с большой скоростью, поэтому все химические процессы в батареи проходят очень интенсивно, что сопровождается высоким нагревом электролита вплоть до закипания, что сопровождается выделением обильного количества газовых смесей.

Смешивание их с водородом, скопленным под крышкой, приводит к резкому увеличению объема и температуры газовой смеси, и она просто разрывает корпус.

Поэтому, нельзя на длительное время включать стартер в работу, поскольку это не только посадит АКБ, но и может стать причиной его взрыва.

Даже если АКБ после длительной работы стартера сел, не стоит сразу «прикуривать» от другого авто или батареи.

Если газы ни не самовоспламенились, и батарея осталась целой, то это не значит, что их там нет.

И при подключении к ней клемм от другого АКБ вероятность проскакивания искры – очень высока.

Поэтому следует перед прикуриванием всегда давать время на остывание разряженного аккумулятора и естественного отвода скопившихся газов.

Важно почитать: Не заряжается аккумулятор, причины.

От чего воспламеняется газ

Чаще же взрыв происходит от стороннего источника – искры. И мест ее образования – вполне достаточно. Искра может появиться при внутреннем замыкании, когда повреждено соединение перемычек банок, при плохом контакте клемм АКБ с клеммниками бортовой сети, замыкании клемм, окислов.

Не стоит забывать и о статическом электричестве и неаккуратном поведении возле батареи, к примеру, нельзя проводить обслуживание батареи с сигаретой, не допускается подсвечивание зажигалкой или спичками при открывании крышек банок.

Водород – газ очень горючий и достаточно малейшей искры для его взрыва.

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.

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.

Почему взорвался автомобильный аккумулятор?

В каких случаях может взорваться аккумулятор?

  

Нам прислал письмо один из наших читателей, который ломает голову над инцидентом, произошедшим в его доме. У него в гараже взорвался автомобильный аккумулятор, стоявший на подзарядке. Как такое может быть и что могло стать причиной взрыва, мы и попытались разобраться.

 

Итак, вот какое письмо к нам пришло:

 

«Я стараюсь избегать взрывов в своем доме и гараже. Да, я понимаю, что мир не идеален, и, конечно, гарантировать, что дома ничего не взорвется, не могу. Именно поэтому у многих дома периодически что-нибудь взрывается. Один из взрывов недавно произошел и в моем доме. Прошлой ночью в моем гараже в доме взорвался автомобильный аккумулятор. 
 
Правда, это заметил не я, а мой ребенок, который и сообщил мне неприятную новость, что в моей мастерской в гараже что-то не так. Я сначала не обратил внимания, что там лепечет мой ребенок. Но затем я все-таки пошел проверить, испугавшись, что ребенок заходил без спроса в мастерскую, где мог пролить оставленную на столе открытую бутылку моторного масла.
 
Но в итоге вместо разлитого масла я увидел, что аккумулятор от моей машины разорвало. Мало того, в гараже я увидел много странных влажных черных пятен. Также по всему гаражу были разбросаны неровные кусочки черного пластика. Что же случилось?
 
Я знаю, что иногда автомобильные аккумуляторы могут взрываться. Обычно это происходит, когда при прикуривании другого автомобиля неправильно подключили высоковольтные провода или старый аккумулятор испытывает колоссальную нагрузку, когда пытается с помощью стартера запустить двигатель, который никак не хочет заводиться.
 
Но тут аккумулятор просто стоял на подзарядке, как это делают многие, принося домой батарею, чтобы зарядить ее с помощью зарядного устройства. В итоге, судя по всему, мой аккумулятор и разорвало от зарядного устройства. Но как такое может быть?
 
Да, взрыв, кстати, произошел где-то ночью, к счастью, когда рядом никого не было. Также батарея была чистая, не поврежденная, клеммы зарядного устройства были закреплены надежно. Что-то я не понимаю, что же произошло с аккумулятором на самом деле?». 

 

Напомним, что внутри аккумуляторных батарей, как правило, находится решетка из свинцовых пластин, которые погружены в серную кислоту. Да, в аккумуляторе вашей машины используется именно серная кислота, которая смешана с дистиллированной водой, в результате чего получается электролит.

 

Но благодаря реакции свинцовых пластин с серной кислотой и появляется электричество. К сожалению, без добра нет и зла. Дело в том, что подобным продуктом этой химической реакции является образование газообразного водорода, который очень легко воспламеняется. В большинстве случае водород образуется при нагревании электролита или его закипании. 

 

Любая маленькая искра может привести к сжиганию водорода, что, конечно, очень плохо. Если аккумулятор вашей машины уже старый и понес некоторые потери воды, свинцовые пластины внутри батареи могут подвергаться воздействию воздуха. Когда ваш аккумулятор находится под высокой нагрузкой (автомобиль требует большое количество электричества), свинцовые пластины могут изгибаться, контактировать, образовывать электрическую дугу. Из-за их взаимодействия друг с другом внутри аккумулятора может образоваться искра, которая в итоге и приведет к воспламенению водорода. Далее все классически – батарея взрывается. 

 

Грязные клеммы также могут быть источником искр, так как из-за плохого соединения клеммы с аккумулятором могут появиться электрические дуги. То же самое касается плохо закрепленных высоковольтных проводов, которые могут также образовывать искру, когда автомобиль, например, скачет на кочках. Но наш читатель, который прислал вопрос, просто заряжал аккумулятор в гараже. То есть аккумулятор не был под нагрузкой, а, наоборот, стоял на зарядке. 

 

Как же тогда произошел взрыв? Ну, во-первых, причиной взрыва могло стать зарядное устройство, в котором, например, могло выйти из строя реле, которое обычно защищает батарею от перезарядки. В итоге если реле сломалось, то аккумулятор мог просто перезарядиться.

 

В этом случае серная кислота, смешанная с дистиллированной водой, могла просто закипеть. При этом начинает выделяться большое количество водорода. Обычно водород легко отводится из батареи с помощью специальной вентиляции, которая имеется в пробках аккумулятора. К сожалению, если аккумулятор грязный или пыльный, то это приводит к тому, что эти вентиляционные отверстия просто забиваются, в результате чего водород, образующийся внутри батареи, не выводится наружу, с излишком скапливаясь внутри батареи.

 

Итак, нам известно, что батарея не была повреждена, была чистой, клеммы зарядного устройства были закреплены надежно, батарея не была старой, но и не была новой, а также не испытывала нагрузку, как это обычно бывает при запуске двигателя. Почему же тогда взорвался аккумулятор?

 

 

Вполне возможно, что, несмотря на то что аккумулятор внешне был достаточно чистым, вентиляционные отверстия в пробках аккумулятора были забиты, в результате чего водород, образующийся в батарее, не отводился должным образом. К сожалению, для этого достаточно даже когда забилось всего одно вентиляционное отверстие. Вот почему так важно протирать от грязи не только корпус батареи, но и верхнюю ее поверхность. Особенно пробки батареи. 

 

Кроме того, вероятнее всего, аккумулятор либо слишком долго стоял на подзарядке, либо в зарядном устройстве вышло из строя реле, которое автоматически должно отключать заряд батареи, чтобы предотвратить перезаряд аккумулятора. 

В итоге батарея получила перезаряд, в результате чего внутри нее образовалось слишком много водорода из-за перегрева серной кислоты. 

 

Как мы уже сказали, взорваться водород может от малейшей искры. Но откуда в гараже может взяться искра рядом с аккумулятором, стоящим, никому не мешая, на подзарядке? Оказывается, водород может воспламениться и без видимой искры. 

 

Например, если сильно перезарядить аккумулятор, то из него начнет выходить в окружающее пространство большое количество водорода, который смешается с другими веществами, находящимися в воздухе (например, наиболее вероятно, что водород в гараже может смешаться с окисью углерода).

 

В результате взаимодействия водорода с окисью углерода происходит резкое расширение химической смеси. При этой реакции выделяется большое количество тепла. Это, как правило, и приводит к взрыву внутри одной или нескольких банок аккумулятора.

 

Этот случай с нашим читателем – напоминание всем автолюбителям, что иногда в жизни могут происходить неожиданные вещи. В том числе и когда вы забираете из машины батарею, чтобы подзарядить ее дома или в гараже.  И слава богу, что эта батарея не взорвалась, когда стояла в машине нашего читателя.

 

Также ему повезло, что рядом с батарей в гараже не стояло ничего ценного. Иначе сила взрыва, которая разбросала по всему гаражу осколки пластика и закипевший электролит, могла привести к непоправимому. Но еще большая удача, что рядом с батареей в момент взрыва никого не было. Особенно ребенка. 

 

Вот почему вы должны относиться к аккумулятору своей машины не как к батарее своего смартфона. Мало того, что вы должны держать автомобильный аккумулятор в чистоте, но и поддерживать его зарядку на оптимальном уровне. В случае необходимости вы должны подзаряжать батарею с помощью зарядного устройства, не снимая его с машины или забирая батарею домой или в гараж.

 

 

Также вы должны следить за уровнем электролита в аккумуляторе и при необходимости подливать в него дистиллированную воду до минимального уровня. Обратите внимание, что после подзарядки батареи не рекомендуем вам проверять уровень электролита в течение нескольких часов, поскольку во время зарядки уровень электролита в аккумуляторе повышается. 

 

Ну и, конечно, следите за состоянием вентиляционных отверстий в пробках батареи, которые не должны быть забиты грязью, пылью или листьями. Помните, что они выполняют в батарее очень важную роль, выводя с нее водород. 

Также следите за состоянием клемм аккумулятора, которые могут стать источником искр. 

 

Так что будьте осторожны с автомобильными аккумуляторами! Батареям нельзя доверять!

Почему взрываются аккумуляторы смартфонов и как этого избежать?

Почему может взорваться аккумулятор мобильного телефона

Обычно при изготовлении и установке аккумулятора смартфона соблюдаются строжайшие меры безопасности, которые должны предотвратить взрыв батареи. Тем не менее, в редких случаях АКБ, в основном литиевые, могут загореться.

• Основной причиной возгорания является повреждение аккумулятора. Например, батарея мобильного телефона может быть сломана при падении или при попадании внутрь него влаги.
• Не менее опасно заряжать смартфон с помощью неоригинального или поврежденного зарядного устройства и использовать ненадежные аксессуары для зарядки. Из-за этого аккумулятор может перегреться, а в некоторых случаях начать гореть.
• Если аккумулятор в вашем телефоне установлен неправильно или имеет какие-то дефекты, это также может привести к взрыву.
• Кроме того, аккумулятор может перегреваться из-за внешних воздействий, например, оказавшись под горячими солнечными лучами во время зарядки. Если при этом телефон перегреется, то он может загореться или взорваться — но естественно, это происходит редко и в основном с неисправными батареями.

Как избежать взрыва литиевых батарей

Если вы обратите внимание на несколько вещей в ежедневной работе со своим смартфоном, то сможете уменьшить вероятность того, что его батарея загорится или взорвется.

• Не оставляйте телефон без присмотра во время зарядки. Также в процессе пополнения заряда стоит избегать серьезных нагрузок — не запускать на телефоне игры и другие тяжелые приложения.
• Не кладите телефон под палящие лучи солнца или рядом с источниками тепла. Кроме этого, стоит избегать попадания воды внутрь корпуса, если смартфон не обладает водозащитой.
• Для зарядки телефона используйте только оригинальные или сертифицированные производителями устройства.
• Проверяйте свой смартфон после падений и других механических повреждений, и если подозреваете, что аккумулятор «попал под удар», незамедлительно обращайтесь в сервисную службу для его замены.
• Если телефон становится очень горячим при зарядке или ежедневном использовании, вам также стоит обратиться к экспертам для проверки батареи.
• Если крышка смартфона вздулась или стала отходить от креплений, также поторопитесь в сервис для замены аккумулятора.

Читайте также:

Взрыв аккумулятора при прикуривании от автомобиля

Частая проблема в зимний период – это полный разряд акб при попытке завести двигатель. В таких случаях самым быстрым и очевидным решением данной проблемы видится попросить соседа дать «прикурить» от его авто, что в большинстве случаев помогает, но мало кто представляет, что данное действие несет в себе большую опасность. Этой опасностью является взрыв аккумуляторной батареи, который сопровождается разрывом корпуса АКБ с разлетом осколков пластика. Кроме того, в пределах нескольких метров все будет покрыто кислотой из аккумуляторной батареи, в том числе и тот человек, который подсоединял к ней клеммы. Это, конечно, худший сценарий из возможных, так как взрыв акб может быть менее сильным, но стоит-ли рисковать и как можно уменьшить вероятность взрыва аккумулятора?

Причины возникновения условий для взрыва аккумулятора

Когда двигатель не хочет заводиться, Вы крутите его стартером длительное время. Разряд аккумулятора идет с огромной скоростью, интенсивность химических процессов возрастает, что приводит к быстрому нагреву электролита вплоть до его закипания. В процессе кипения выделяется большого количества газовой смеси внутри акб. Кроме того, дистиллированная вода из электролита в процессе кипения разлагается на водород и кислород. Часть кислорода с отрицательным зарядом оседает на положительных пластинах аккумулятора и окисляет их, что негативно сказывается на сроке его службы. А вот оставшаяся часть кислорода и водорода в виде пузырей, создающих иллюзию кипения, поднимаются на поверхность электролита и скапливаются под крышкой аккумуляторной батареи. Смешивание газов под крышкой аккумулятора ведет к быстрому увеличению их объема, температура данной газовой смеси повышается.

 

Варианты развития событий

Если Вы держали аккумулятор в чистоте и отверстия в пробках не засорены, то газовая смесь стравливается через них и скапливается в подкапотном пространстве.

Если же отверстия в пробках засорены, то расширяющиеся газы не успевают покинуть акб и возросшее давление разрывает аккумулятор изнутри. Это самый легкий из возможных исходов, так как такие взрывы, как правило, обходятся без возгорания и причиняют вред только подкапотному пространству, не причиняя вреда горе-водителю.  Стоит отметить, что такой взрыв может быть и при неисправном генераторе, который выдает увеличенное зарядное напряжение, что так же приводит к закипанию батареи. Подробнее о данной проблеме можно узнать из нашей стать “Почему кипят аккумуляторы”.

Самый худший вариант происходит в случае, когда Вы полностью разрядили аккумулятор, который в процессе быстрого разряда стравил большое количество газовой смеси в подкапотное пространство. Вы просите соседа дать «прикурить», подсоединяете клемы, проскакивает искра, которая поджигает легко воспламеняемую газовую смесь – происходит взрыв.

Стоит отметить еще несколько факторов, способствующих увеличению вероятности и силе взрыва аккумуляторной батареи:

• Низкий уровень электролита, который увеличивает количество газовой смеси.
• Перекрытие отверстий для стравливания газа в пробках аккумулятора в результате их засорения или ошибок при утеплении акб в зимний период. Тут стоит отметить, что утепление аккумулятора зимой правильное решение, которое положительно влияет на его работу, но нужно обратить внимание на то, что бы в процессе утепления не перекрыть отверстия для сброса избыточного давления в крышках батареи.
• Сильный износ батареи может привести к внутреннему замыканию и взрыву накопившихся внутри батареи газов без внешних факторов или при встряске. Поэтому стоит уделять некоторое время проверки качества креплений батареи в подкапотном пространстве и проверки состояния аккумулятора.
• Неправильная последовательность и место накидывание «крокодилов» для прикуривания. Накидывание обоих проводов на клемы разряженного аккумулятора может привести к искре в месте наибольшего скопления газов, выделившихся из акб, что приведет к их взрыву.

Как правильно дать «прикурить» севший аккумулятор?

1. Потушите сигарету, температура самовоспламенения сероводорода всего 100 градусов, а температура тлеющей сигареты – 300 градусов, при затяжках повышающаяся до 1000. Откройте капот автомобиля с севшим аккумулятором и оставьте его в таком состоянии на несколько минут, что бы дать время скопившимся в подкапотном пространстве газам покинуть его.
2. Если автомобиль донор не был заведен, то нужно привести его аккумулятор в рабочее состояние. Заведите автомобиль донор и дайте ему поработать несколько минут, это согреет аккумулятор и повысит его кпд.
3. Заглушите двигатель.
4. ВАЖНО: При всех нижеописанных соединениях проводов нужно очень тщательно подойти к качеству этих подсоединений, а именно: обеспечить хороший и стабильный контакт «крокодилов» с соединяемыми деталями. Халатность в этом вопросе сильно снижает шансы на положительный исход всего мероприятия. Поэтому, избегаем подсоединения на грязные детали, на краску или смазку.
5. Подсоедините плюсовой провод «крокодила» к плюсовой клемме разряженного аккумулятора, затем второй конец накиньте на плюсовую клемму автомобиля донора.
6. Минусовой провод подсоединяется в обратной последовательности: сначала накидывается на отрицательную клемму машины донора, а уже потом подсоединяется к «массе» двигателя (как вариант, можно подсоединить ближе к стартеру или к буксировочной скобе). ВНИМАНИЕ: Присоединять минус к клемме разряженного аккумулятора НЕЛЬЗЯ (запрещено для старт-стопом систем).
7. Оставить машины в таком состоянии на 7-10 минут. Разряженный аккумулятор имеет почти нулевое сопротивление и будет забирать на себя большую часть подаваемого тока, поэтому нужно дать ему немного зарядиться – это повысит его внутреннее сопротивление в разы.
8. Заведите машину-донор. Не газуйте, двигатель должен работать на холостых оборотах. Если будете подгазовывать, то можете спалить диодный мост генератора.
9. Что бы нивелировать возможный ущерб от скачков напряжения, включите на «прикуриваемой» машине мощные потребители тока: обогрев заднего стекла, отопление. Фары включать не надо – с перегоревшими лампами выезжать на дороги общего пользования запрещено законом.
10. Вот только теперь мы добрались до момента, когда можно завести машину с севшей аккумуляторной батареей. Заводите.
11. Не глушите автомобиль донор. Его аккумуляторная батарея, могла разрядиться, так-же, как и Ваша.
12. ВНИМАНИЕ: Отсоединение проводов прикуривание нужно проводить в обратном порядке: сначала отсоединяем отрицательный провод, а потом уже положительный.

 

Запуск двигателя от пуско-зарядного устройства

Вместо машины донора можно использовать пуско-зарядное устройство, если есть куда его подключить или у Вас имеется портативное (переносное) пуско-зарядное устройство. Процесс подключения аналогичен предыдущему варианту, за исключением, за исключением того, что минус провод мы подсоединяем не на массу, а к «минус» клемме аккумулятора. Так же обратите внимание на то, что в процессе завода автомобиля, по возможности, сначала поверните ключ зажигания, а потом уже включите пуско-зарядное устройство.

 

Устранение последствий взрыва аккумулятора

Если взрыва аккумулятора избежать не удалось и на Вас попал электролит, то для его нейтрализации воспользуйтесь раствором нашатырного спирта или десятипроцентным растровом кальцинированной соды. Тщательно протрите им все участки кожи и одежды на которые попал электролит. После этого промойте эти участи обычной водой. Все остальные поверхности, на которые попал электролит, промойте раствором соды.

Если капли электролита попали в глаза, то немедленно промойте их пятипроцентным раствором питьевой соды и большим количеством воды и СРАЗУ отправляйтесь в ближайшую больницу.

 

Ссылки по теме

 

1. Простейшее тестирование аккумуляторных батарей с помощью Optimate Test
2. Почему кипит аккумулятор?
3. Как проверить заряд и емкость автомобильного аккумулятора?
4. Купить пуско-зарядные устройства в нашем магазине

 

Решения по теме публикации

PL-C010P

Зарядное устройство Battery Service Expert, PL-C010P

14.4/14.7/16В, ток 2,5, 6, 10А, десульфатация — импульсы/16В, SLA, GEL, AGM, Ca/Ca

8 350 ₽

Взрывающиеся батареи вызывают беспокойство

Времена, когда вас привязывали к розетке, давно прошли. На протяжении десятилетий устройства с батарейным питанием, которые мы берем с собой повсюду, не отставали от нашей напряженной жизни. Те же батареи, которые добавляют удобства и гибкости в нашу жизнь, также могут взорваться и поджечь. Читайте дальше, чтобы узнать больше о взрывающихся батареях и причинах их серьезного беспокойства.

Несмотря на опасности, наша зависимость от литий-ионных аккумуляторов только растет.Ожидается, что их рынок достигнет более 92 миллиардов долларов в течение следующих четырех лет. Поскольку в ближайшее время они никуда не денутся, полезно знать, какие риски они могут представлять.

Что такое литий-ионные аккумуляторные батареи?

Литий-ионный аккумулятор — это перезаряжаемый аккумулятор. По сравнению с большинством других аккумуляторных батарей того же размера, они хранят больше энергии. Литий-ионные батареи популярны в портативных устройствах, потому что они легкие и работают долго без подзарядки.В отличие от других распространенных батарей, таких как AA и AAA, литий-ионные батареи часто встроены в устройства, которые они питают.

Взрывающиеся наушники, ховерборды, электронные сигареты, мобильные телефоны и многое другое

Подавляющее большинство популярных устройств с батарейным питанием используются на голове или рядом с ней, что делает потребителей особенно уязвимыми для взрывов.

Электронные сигареты, например, широко считаются более здоровой альтернативой традиционным сигаретам. В случае электронного курильщика Wake D’Elia все было иначе.Когда батарея его устройства взорвалась, его электронная сигарета пробила череп и мозг, смертельно ранив 38-летнего парня. В результате этого инцидента также произошел пожар в его доме.

Беспроводные наушники

также взорвались во время использования. В одном случае мужчина из Флориды снял свои беспроводные наушники, когда заметил дым, исходящий от них за несколько минут до их взрыва. Пользователи, которые не могут реагировать так быстро, могут пострадать от потери слуха и серьезных ожогов.

В другом случае наушники у одной из путешественников взорвались в полете, обжигая ее лицо и шею.Риски безопасности заставили авиакомпании запретить ховерборды, популярный продукт для детей. Аналогичным образом Федеральное управление гражданской авиации установило ограничения на количество батарей, которые пассажирам разрешено брать с собой в самолет.

Ховерборды, популярная детская игрушка, вызвали многочисленные пожары в домах. Эти игрушки часто хранятся в спальнях детей, которые вряд ли знают, как реагировать на эти чрезвычайные ситуации.

Пользователи любого возраста могут не подозревать об опасности батарей.Сотовые телефоны не только подносят непосредственно к лицам, но также ставят возле кроватей, выполняя функции будильника, пока пользователи спят.

Планшеты, ноутбуки, часы и беспроводные зарядные устройства, работающие от литий-ионных аккумуляторов, также могут выйти из строя где угодно. Dell и Apple, две технологические компании, пользующиеся наибольшим доверием, отозвали вместе почти 6 миллионов литий-ионных аккумуляторов. Небольшие компании, которые не могут позволить себе такие же репутационные хиты, с большей вероятностью будут скрывать подобные проблемы, оставляя потребителей страдать от последствий.

Почему взрываются батареи?

Литий-ионные батареи содержат воспламеняющиеся детали. В конечном итоге литий-ионные батареи взрываются, потому что энергия внутри них высвобождается непреднамеренным образом. Основная причина этого часто бывает одной из нескольких.

Производственные недостатки

Два основных компонента литий-ионных батарей — положительно заряженный катод и отрицательно заряженный анод — не должны контактировать друг с другом. Когда разделяющая часть между ними не выполняет свою работу, аккумулятор может нагреваться до опасных температур, достаточно горячих, чтобы вызвать пожары и взрывы.Это может произойти, если производители используют второсортный металлолом или иным образом не гарантируют, что между положительными и отрицательными компонентами будет достаточно прочный разделитель.

Во время производственного процесса неправильно обработанные детали могут поцарапаться или проколотиться, подвергая друг друга разно заряженные компоненты. Это также может произойти, когда товары перевозятся с места на место.

Недостатки конструкции

Даже если сама литий-ионная батарея хорошо спроектирована, устройство, с которым она сопряжена, может не подходить для работы с этой батареей.Например, компания, которая продает компьютеры, может выбрать оснащение своих ноутбуков литий-ионными батареями, даже если их ноутбуки не имеют надлежащей вентиляции, предохраняющей батареи от перегрева.

Ущерб, причиненный пользователем

Ко многим продуктам, в которых используются литий-ионные батареи, прилагаются предупреждения и руководства по эксплуатации. Например, большинство батарей необходимо защищать от экстремальных температур.

Возможно, вы заметили, что ваш собственный мобильный телефон предупреждает вас, когда вы находитесь на улице в жаркий день.Потребители, которые используют свои устройства в чрезмерно жарких условиях и хранят их в перегретых автомобилях, могут подвергать себя риску. Оставление устройства для зарядки в непроветриваемом помещении, например, оставление ноутбука на диване, также может привести к перегреву.

При падении устройств батареи внутри них могут выйти из строя. Двумя другими распространенными ошибками пользователей являются неправильная утилизация литий-ионного аккумулятора и намокание устройства. Считается, что литий-ионные батареи являются виновниками вторичных пожаров в нескольких штатах, включая Флориду.

Проблемы с зарядным устройством

Электронные устройства

предназначены для работы с определенными зарядными устройствами, которые обеспечивают необходимое напряжение. Если используется несовместимое зарядное устройство, литий-ионный аккумулятор в устройстве может выйти из строя и взорваться. Обычно устройства поставляются с совместимыми зарядными устройствами, но со временем эти зарядные устройства могут быть потеряны или изношены. Потребители часто обращаются в Интернет в поисках дешевых зарядных устройств для замены, которые могут оказаться несовместимыми.

Промышленное давление и конкуренция

Каждая технологическая компания хочет предложить лучшее.Новые модели наших любимых гаджетов часто модифицируются, чтобы сделать их более эффективными и легкими, чем их предшественники. Товары должны быть привлекательными, доступными и удобными для переноски. Это конкурентный рынок.

В гонке за вывод на рынок новых продуктов с батарейным питанием аспект безопасности иногда ставится под угрозу, если это означает более раннюю дату выпуска, более низкую цену или более элегантный продукт. Завершение ненадлежащего тестирования безопасности или его полное исключение экономит время и деньги компании.

Есть ли у меня случай, если я получил травму в результате взрыва аккумулятора?

Если вы получили травмы, понесли медицинские расходы или пострадали каким-либо образом из-за неисправной литий-ионной батареи, вы можете запросить компенсацию у производителей, дистрибьюторов или розничных продавцов.

Если продукт представляет опасность, вашей первой реакцией, вероятно, будет его выброс. Лучше всего хранить его в надежном месте, потому что это может быть ценным доказательством в вашем судебном деле. Доказательства также могут помочь определить, несут ли ответственность за неисправность более одной стороны.

Отсутствие нормативных требований стало настолько опасным для потребителей литий-ионных аккумуляторов, что Организация Объединенных Наций была вынуждена вмешаться. Начиная с 1 января 2020 года литий-ионные аккумуляторы должны проходить многочисленные конструкторские испытания.Некоторые из элементов, которые необходимо включить в подробный отчет о тестировании, — это контактная информация производителя и список тестов, которые батарея прошла и не прошла. Если окажется, что результаты этих испытаний преувеличены или полностью сфабрикованы, производитель может столкнуться с серьезными юридическими последствиями.

Аналогичным образом, если производители сознательно допускают выпуск неисправной литий-ионной батареи на рынок или не проводят надлежащую серию испытаний, они могут нести ответственность за травмы, связанные с вашим продуктом, и материальный ущерб.Розничные торговцы, которые не проявляют должной осмотрительности в обеспечении безопасности устройств с литий-ионным аккумулятором, также могут нести ответственность.

Когда обращаться к личному адвокату по травмам

Если вы получили травму из-за взрыва аккумулятора или неисправного продукта, вы можете иметь право на финансовую компенсацию. Позвоните в Viles & Beckman, LLC сегодня по телефону (239) 334-3933 или заполните онлайн-форму, чтобы узнать больше о ваших юридических вариантах.

---

Об авторе этой страницы: Приведенная выше информация была написана или проверена одним из юристов Viles & Beckman LLC с общим опытом работы почти 60 лет: Маркусом Вайлсом, Майклом Бекманом или Марией Алаймо.Информация, представленная в этой статье, основана на многолетнем опыте рассмотрения судебных дел вне и в залах судебных заседаний по всей Флориде, а также на обширных исследованиях.

Компенсация за личные травмы

Извлеченный урок: взрывающиеся батареи

13.02.19 взорвалась свинцово-кислотная батарея в придорожном магазине округа. Кислота из аккумуляторной батареи попала на работника. К счастью, сотрудник не пострадал, потому что был одет в средства индивидуальной защиты (СИЗ), в том числе защитные очки, резиновые перчатки, ботинки и рубашку с длинным рукавом.

Сотрудник утверждает, что принес свинцово-кислотную батарею извне (температура на улице была ниже нуля). Поставил батарею на пол с подогревом и дал прогреться больше часа. Потом переставил батарею к стойке. Прежде чем подключить зарядное устройство к аккумулятору, он проверил аккумулятор на предмет повреждений и вздутия. Поставил зарядное устройство на медленную зарядку. Через сорок пять минут он проверил батарею, она не заряжалась. Он пошевелил одним из зарядных кабелей, и батарея взорвалась.Сотрудник действительно пролил на него аккумуляторную кислоту. Он сразу же снял верхний слой одежды и покраснел. Сегодня у него нет видимого раздражения кожи.

Почему взорвался аккумулятор?

Свинцово-кислотные аккумуляторы при зарядке могут образовывать взрывоопасные смеси водорода и кислорода. . Когда сотрудник пошевелил кабелем, вероятно, возникла искра взрывоопасной смеси.

Сотрудник полагает, что он мог отключить зарядное устройство, прежде чем пошевелить кабелем, но также считает, что батарея взорвалась бы, когда зарядное устройство было снова включено.Зарядка аккумуляторов в этом дорожном магазине производится в обычном порядке, и никогда раньше аккумуляторы не взрывались.

Этот инцидент мог привести к очень серьезной травме глаза (слепоте) или серьезным ожогам кожи. Я отдаю должное этому сотруднику за то, что он носит его СИЗ.

Если у сотрудников есть задача по зарядке аккумуляторов, прочтите информационный бюллетень ниже. Знайте об опасностях, надлежащих процедурах и надлежащих СИЗ!

Информационный бюллетень: Зарядные батареи

Почему при зарядке аккумуляторов следует соблюдать меры предосторожности?

Свинцово-кислотные батареи содержат серную кислоту, и обращаться с ними должен только обученный и уполномоченный персонал.Говоря о свинцово-кислотных аккумуляторах, люди обычно называют серную кислоту «аккумуляторной кислотой» или «электролитом». Электролит — это общий термин, используемый для описания неметаллических веществ, таких как серная кислота или соли, которые могут проводить электричество при растворении в воде.

Свинцово-кислотные батареи при зарядке могут образовывать взрывоопасные смеси водорода и кислорода. Обратите внимание, что в некоторых случаях было обнаружено, что газообразный водород мешает работе детекторов окиси углерода. За дополнительной информацией обращайтесь к производителю детектора.

• Заряжайте аккумуляторы только в разрешенных вентилируемых местах для зарядки аккумуляторов.
• Установите безопасный душ и станцию ​​для промывания глаз в зоне зарядки аккумуляторов.

Какие меры предосторожности следует соблюдать при обращении с аккумуляторной кислотой?

• Надевайте брызгозащитные очки и защитную одежду (перчатки и фартуки). Защитная маска (с защитными очками) также может потребоваться при работе с серной кислотой в открытой системе.
• Не храните кислоту в жарких местах или под прямыми солнечными лучами.
• Медленно влейте концентрированную кислоту в воду: не добавляйте воду в кислоту. Используйте неметаллические емкости и воронки.
• Будьте предельно осторожны, чтобы не пролить или не разбрызгать раствор серной кислоты. Это может повредить одежду и обжечь глаза и кожу.
• Используйте устройство для промывания глаз, если раствор серной кислоты попал в глаза.
• Нейтрализуйте пролитый или разбрызганный раствор серной кислоты раствором пищевой соды и промойте место разлива чистой водой.

Что мне делать, если кто-то попадет на кожу серной кислоты?

• Избегайте прямого контакта.При необходимости используйте химически стойкую защитную одежду.
• Как можно быстрее промойте загрязненный участок теплой проточной водой в течение не менее 30 минут.
• Если раздражение не проходит, повторите промывание. НЕ ПРЕРЫВАТЬ ПРОМЫВКУ. При необходимости оставьте машину скорой помощи в ожидании.
• Под проточной водой удалите загрязненную одежду, обувь и другие изделия из кожи (например, ремешки для часов, ремни). Выбросьте загрязненную одежду, обувь и изделия из кожи.
• Немедленно доставьте пострадавшего в отделение неотложной помощи.

Что мне делать, если кто-то попал в глаза серной кислотой?

• Избегайте прямого контакта. При необходимости используйте химически стойкие перчатки.
• Немедленно промойте загрязненный глаз (-а) теплой, слегка проточной водой в течение не менее 30 минут, удерживая веки открытыми. Можно использовать нейтральный физиологический раствор, как только он станет доступен.
• НЕ ПРЕРЫВАТЬ ПРОМЫВКУ. При необходимости оставьте машину скорой помощи в ожидании.
• Будьте осторожны, не смывайте загрязненную воду в непораженный глаз или на лицо.
• Если раздражение не проходит, повторите промывание.
• Быстро доставьте пострадавшего в пункт неотложной помощи.

Почему существует опасность взрыва аккумуляторов?

Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов может быть опасной. При перезарядке батарей они выделяют водород, взрывоопасный в определенных концентрациях в воздухе (пределы воспламеняемости или взрываемости составляют от 4,1% до 72% водорода в воздухе). Искрозащитные отверстия помогают снизить скорость выделения водорода, но выделяющийся водород может образовывать взрывоопасную атмосферу вокруг батареи при плохой вентиляции.Система вентиляции должна быть спроектирована так, чтобы обеспечивать приток свежего воздуха в количестве, соответствующем количеству заряжаемых аккумуляторов. Такой уровень вентиляции необходим для предотвращения взрыва.

• Не допускайте попадания искр, пламени, горящих сигарет и других источников воспламенения в зону зарядки аккумулятора.
• Надевайте защитные очки при работе рядом с аккумуляторами.
• Не допускайте размыкания «токоведущих» цепей на клеммах аккумуляторных батарей.

Что делать при зарядке аккумуляторов?

• Перед подзарядкой проверьте уровень электролита.Если аккумулятор находился на улице в холодную погоду, перед зарядкой убедитесь, что он не замерз.
• Если электролит покрывает верхнюю часть пластин, не добавляйте воду. После зарядки аккумулятора еще раз проверьте уровень жидкости. Если добавлена ​​вода, используйте дистиллированную воду, а не воду из-под крана.
• Убедитесь, что вентиляционные отверстия / заглушки аккумуляторной батареи чистые для выхода газообразного водорода.
• Если необходимо отрегулировать вентиляционные пробки, внимательно следуйте инструкциям производителя.
• Если батарея имеет закрытые вентиляционные отверстия, не заряжайте батарею током более 25 ампер.
• Чтобы снизить вероятность взрыва, следуйте рекомендациям производителя зарядного устройства по подсоединению и отключению кабелей и по правильной эксплуатации оборудования. Как правило, это включает отключение или выключение зарядного устройства перед подключением или отключением зажимных соединений. Осторожно прикрепите зажимы к батарее, соблюдая полярность (положительный зажим [+], обычно красный, к положительной клемме, а отрицательный (-) зажим, обычно черный, к отрицательной клемме).
• Во время зарядки батарей убедитесь, что помещение вентилируется.
• Если аккумулятор нагревается или электролит вырывается из вентиляционного отверстия, временно выключите зарядное устройство. Возобновите зарядку, используя более низкий ток или скорость зарядки.

Что делать при обслуживании аккумуляторов?

• Держите металлические инструменты и украшения подальше от аккумуляторной батареи.
• Используйте неметаллические емкости и воронки.
• Используйте соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ), включая брызгозащищенные очки, фартук и резиновые перчатки.Также может потребоваться маска для лица.
• Проверьте наличие дефектных кабелей, ослабленных соединений, корродированных кабельных разъемов или клемм аккумулятора, трещин в корпусах или крышках, ослабленных прижимных зажимов и деформированных или ослабленных клеммных колодок.
• Замените изношенные или не обслуживаемые детали.
• Проверьте состояние заряда негерметичных и герметичных аккумуляторов с помощью точного цифрового вольтметра, когда двигатель не работает, а свет и другое оборудование с электрическим приводом выключены. Также проверьте уровни электролита и удельный вес в каждой ячейке негерметичных батарей.Следуйте рекомендациям производителя аккумуляторов о том, когда заряжать или заменять аккумуляторы.
• Затяните гайки зажима кабеля с помощью гаечного ключа подходящего размера. Не подвергайте клеммы аккумулятора чрезмерным скручивающим усилиям.
• Используйте съемник для кабеля, чтобы снять кабельный зажим с клеммы аккумулятора.
• Удалите коррозию на клеммных штырях, прижимном лотке и прижимных деталях.
• Используйте коническую щетку для очистки клемм аккумулятора и кабельных зажимов.
• Вымойте и очистите аккумулятор, клеммы аккумулятора, а также корпус или лоток водой.Едкую кислоту можно нейтрализовать, нанеся кисточкой немного раствора пищевой соды (бикарбоната натрия). Если раствор не пузырится, вероятно, кислота нейтрализована. Промойте аккумулятор водой, чтобы удалить раствор пищевой соды.
• Во избежание поражения электрическим током никогда не прикасайтесь и не касайтесь обеих клемм одновременно. Если раствор пищевой соды наносится тканью, помните, что эти растворы могут проводить электричество.
• После отсоединения кабелей аккумуляторной батареи убедитесь, что они имеют четкую маркировку «положительный» и «отрицательный», чтобы при их повторном подключении соблюдалась правильная полярность.
• Используйте контейнер для батареи, чтобы поднять батарею, или положите руки в противоположные углы. Помните, что батареи могут весить от 30 до 60 фунтов (от 14 до 27 кг), поэтому соблюдайте правила безопасного подъема и переноски, чтобы предотвратить травмы спины.
• Используйте самовыравнивающийся наполнитель, который автоматически наполняет аккумулятор до заданного уровня. Никогда не заполняйте аккумуляторные батареи выше индикатора уровня.
• Не сжимайте шприц так сильно, чтобы вода вылила кислоту из отверстия кюветы.

Батареи не должны воспламеняться

Ховерборд Mahoneys оказался взрывом из прошлого.Но не так, как надеялась семья Стоунхэма, штат Массачусетс.

На колесной платформе игрушки можно нести стоящего всадника по окрестностям. Этот простаивал годами. Несколько последних вращений перед тем, как пожертвовать их на благотворительность, показались забавой. Поэтому мама подключила его, чтобы зарядить литий-ионный аккумулятор.

Explainer: Чем отличаются аккумуляторы и конденсаторы

При зарядке аккумулятор перегрелся и взорвался. Возникшее пламя привело к пожару в доме семьи. В то время дома была дочь-подросток.Когда дом наполнился дымом, она вылезла из окна второго этажа на выступ. Оттуда она спрыгнула на землю, пока рядом стояли полицейские. По сообщениям новостей, эпизод 2019 года нанес ущерб на сотни тысяч долларов.

Химик Джудит Дживараджан много слышала о проблемах с продуктами, работающими от литий-ионных батарей. Она изучает химию и безопасность аккумуляторов в Underwriters Laboratories в Хьюстоне, штат Техас. Компания проводит исследования безопасности продуктов, которые мы используем ежедневно.

Только в Соединенных Штатах государственное агентство по безопасности получило тысячи сообщений о неисправностях литий-ионных батарей. Хорошие новости: количество катастрофических отказов снизилось, — говорит Дживараджан. Сегодня, по ее словам, сегодня выходит из строя примерно 1 из 10 миллионов литий-ионных батарей. И сообщения о пламени ховербордов уменьшились. Теперь Дживараджан слышит больше о проблемах с батареями в электронных сигаретах.

Сюда входит взрыв вейп-ручки в 2018 году, в результате которого в больницу был отправлен подросток с раздробленной челюстью и дырой в подбородке.По оценкам одного исследования, в период с 2015 по 2017 год более 2000 взрывов батарей или ожогов отправили вейперов в больницу. Было даже пара смертей.

Проблема в том, что перегретая батарея для электронных сигарет может быстро выйти из-под контроля. По словам Дживараджана, пользователи могут серьезно пострадать. «Но еще … горит ковер, горят шторы, горит мебель и так далее». Она отмечает, что, несмотря на то, что в нем всего один литий-ионный аккумулятор, вышедший из строя аккумулятор для электронных сигарет «может нанести большой ущерб.”

К счастью, большинство литий-ионных батарей работают по назначению — и не загораются. Но в таком случае результат может быть катастрофическим. Поэтому исследователи работают над тем, чтобы сделать эти батареи более безопасными, а также над тем, чтобы сделать их еще более мощными.


Литий-ионные батареи

можно найти во многих обычных устройствах. Но при правильных (или неправильных) условиях они могут загореться и даже взорваться.

Литий-ионная революция

Литий-ионные аккумуляторы есть везде.Они есть в сотовых телефонах, портативных компьютерах и даже игрушках. Крошечные питают носимую электронику. Эти батареи «действительно произвели революцию в нашем мире», — говорит Нил Дасгупта. Он инженер-механик в Мичиганском университете в Анн-Арборе. Некоторые автопроизводители начинают заменять бензиновые двигатели литий-ионными батареями. «Это может позволить нам использовать возобновляемые источники энергии для заправки наших автомобилей», — отмечает Дасгупта.

Эта технология настолько важна, что ученые, добившиеся ключевых достижений, увезли домой Нобелевскую премию по химии 2019 года.

Ученые говорят: Power

Литий-ионные батареи

дебютировали в бытовой электронике в 1991 году. Они были громоздкими и не обеспечивали много энергии. С тех пор они стали меньше, дешевле и содержат больше энергии. Но все еще есть возможности для улучшения. По словам Дасгупты, одной из серьезных проблем является увеличение накопления энергии без ущерба для низкой стоимости или безопасности.

Ученые обычно описывают накопление энергии как общую энергию, деленную на вес или объем батареи.Это плотность энергии батареи. Если ученым удастся увеличить эту плотность, они смогут изготавливать батареи меньшего размера, которые по-прежнему обеспечивают много энергии. Это может сделать, например, более легкие ноутбуки. Или электромобили, которые путешествуют дальше на одной зарядке.

Плотность энергии — одна из причин, по которой литий так привлекателен для производителей батарей. Третий элемент периодической таблицы, литий, очень легкий. Его использование помогает накопить много энергии в небольшом или легком устройстве.

Батареи вырабатывают электрический ток в результате химических реакций.Эти реакции происходят на электродах батарей. Анод (AN-oad) является отрицательно заряженным электродом, когда батарея подает питание. Катод (KATH-oad) — положительно заряженный. Ионы — молекулы, которые имеют заряд — перемещаются между этими электродами в материале, называемом электролитом.

Этот электролит делает литий-ионные батареи потенциально опасными для возгорания. Электролит представляет собой легковоспламеняющуюся жидкость на основе углерода (органическую). Органические соединения позволяют литий-ионным батареям достигать высокого напряжения.Это означает, что аккумулятор может хранить больше энергии. Но эти органические электролиты могут вызвать пожар, если аккумулятор перегреется.

Такие перегретые батареи стали причиной пожаров и, что еще хуже, взрывов.

Тепловой разгон

Литий-ионный аккумулятор может перегреться, если у него слишком много или слишком мало заряда. Разработчики аккумуляторов используют компьютерный чип для контроля уровня заряда. Когда заряд батареи вашего устройства составляет 5 процентов, это значит, что он не совсем разряжен. Но если батарея разряжается сильнее или заряжается слишком сильно, могут произойти опасные химические реакции.

В одной из этих реакций на аноде образуется металлический литий (вместо накопления ионов лития внутри анода). «Это действительно может вызвать горячие точки. И [металл] может реагировать с электролитом », — объясняет Дживараджан. Другая реакция высвобождает кислородный газ из катода. По ее словам, сочетание тепла и легковоспламеняющегося электролита является «действительно хорошей комбинацией для [разжигания] огня».

Этот батарейный блок загорелся после выхода из теплового разгона. Это состояние подпитывается химическими реакциями, которые вызывают сильный перегрев батареи.Джудит Дживараджан / UL

Это может вызвать процесс, называемый тепловым разгоном. «Эти вещи [могут] происходить так быстро, что это очень неконтролируемо», — говорит Дживараджан. Эти реакции с выделением тепла подпитывают сами себя. Они становятся все горячее и горячее. Неуправляемый блок, содержащий много батарей, может быстро нагреться до температуры более 1000 ° по Цельсию (1832 ° по Фаренгейту).

Физические повреждения также могут вызывать реакции с выделением тепла. Разделитель разделяет два электрода. Но если что-то раздавит или проткнет аккумулятор, они могут коснуться.Это заставит их отреагировать, вызвав прилив электронов. Это называется коротким замыканием. Он может выделять много тепла и вызывать термический разгон.

Итак, некоторые инженеры работают над уменьшением вероятности возгорания аккумуляторов.

Твердое состояние ума

Замена легковоспламеняющейся жидкости в литий-ионных батареях снизит риск возгорания. Таким образом, инженеры, такие как Дасгупта и его команда в Анн-Арборе, изучают твердые электролиты.

В одном из типов твердого электролита используются полимеры. Это соединения, подобные тем, которые используются для изготовления пластмасс. Команда Дасгупты также работает с керамикой. Эти материалы похожи на то, из чего сделаны некоторые обеденные тарелки и напольная плитка. Керамические материалы не горючи. «Мы можем помещать их в духовку при очень высоких температурах», — отмечает он. «И они не загорятся».

Твердые электролиты могут быть безопаснее, но они создают новые проблемы. Задача электролита — переносить ионы.В жидкости это обычно проще и быстрее. Но некоторые твердые тела позволяли литию проникать почти так же хорошо, как и в жидкости.

Аккумуляторы, в которых используются такие твердые электролиты, все еще нуждаются в доработке. Инженеры пытаются выяснить, как повысить свою производительность и повысить надежность их производства. Одна проблема, которую решают Дасгупта и его команда: силы внутри таких батарей. Силы создаются в месте контакта твердого электролита с твердым электродом. Эти силы могут повредить аккумулятор.

Чтобы сделать батарею более мощной, команда Дасгупты и другие пытаются заменить анод. Графит — тот же материал, что и «грифель» карандаша — типичный анодный материал. Он действует как губка для ионов лития. Обратной стороной является то, что он ограничивает количество энергии, которое может удерживать батарея. Если заменить графитовый анод металлическим литием, батарея сможет удерживать в 5-10 раз больше заряда.

Но у металлического лития есть свои проблемы.

Помните, как ученые не хотят, чтобы на аноде батареи образовывался металлический литий? Это потому, что «это очень реактивный материал», — объясняет Дасгупта.«Металлический литий вступает в реакцию практически со всем». (Например, бросив кусок в воду, образуется ярко-розовая жидкость, пузырящаяся с газом.) Он отмечает, что даже трудно предотвратить реакцию лития с электролитом батареи.

По мере перезарядки этой батареи образуются мшистые структуры, называемые дендритами. Внутри батареи эти дендриты могут повредить сепаратор, предназначенный для разделения анода и катода. Если два электрода соприкоснутся, может возникнуть короткое замыкание с перегревом и пламенем.К. Н. Вуд и др. / ACS Central Science 2016

С литий-металлическим анодом батарея будет делать то, чего избегают в обычных литий-ионных батареях: производить металлический литий во время перезарядки. Это непростой процесс. Вместо того, чтобы образовывать красивую плоскую поверхность, новый металл принимает интересные формы — мшистые структуры, называемые дендритами. Эти дендриты могут представлять опасность. Они могут повредить сепаратор, разделяющий анод и катод. А это может привести к короткому замыканию и тепловому выходу из строя.

Дасгупта и его команда выяснили, как наблюдать за ростом этих дендритов. Сделали батарею и подключили к микроскопу. Они узнали, что поверхность анода очень важна. Большинство поверхностей не идеально гладкие. У них есть недостатки, отмечает Дасгупта. К ним относятся примеси и места, где сместились атомы.

Дефект может превратиться в очаг. «Когда вы пытаетесь зарядить аккумулятор, теперь ионы лития действительно хотят сосредоточиться на этой горячей точке», — говорит он. В горячих точках дендриты начинают расти.Чтобы предотвратить образование дендритов, группа проектирует поверхность в наномасштабе. Вместо того, чтобы делать поверхность суперплоской, они могли бы придать ей форму, контролирующую горячие точки.

Аккумулятор, который не загорится

Спенсер Ланжевен держит паяльную лампу над электролитом батареи размером с монету. При температуре около 1800 ° C (3272 ° F) слой геля потрескивает, как карамельная корочка на десерте из модных брюк, крем-брюле (Krem Bru-LAY).

Этот электролит, материал, который позволяет ионам лития перемещаться внутри батарей, не загорается при поджоге пламенем.Он был разработан исследователями из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса.

Этот звук — вода в кипящем электролите, объясняет химик. Ланжевен — часть команды, создавшей электролит. Они работают в Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса в Лореле, штат Мэриленд. Материал электролита светится как ракета. Это из-за содержащегося в нем лития. Но этот материал не загорелся , а не .

Ланжевен и его команда описали этот новый электролит в документе Chemical Communications от 11 ноября 2019 года.

Наконечник горелки намного горячее, чем температура, достигаемая при тепловом разгоне, отмечает химик Адам Фриман. Он также работает в лаборатории в Лореле. Если батареи содержат этот электролит, «по крайней мере, все это не будет служить источником топлива», — говорит он.

Команда показала, что они могут отрезать обгоревшую часть аккумулятора, и элемент продолжает работать. Даже после того, как он был разрезан, он по-прежнему выделяет достаточно энергии, чтобы запустить небольшой вентилятор. Они разрезали клетки. Их окунули в воду.Они даже пробивали дыры из авиационной пушки, чтобы имитировать выстрелы. Даже эта огневая мощь не заставила их загореться.

Электролит на основе гидрогеля. Это разновидность водолюбивого полимера. Химики обычно держатся подальше от воды при изготовлении батарей. Вода ограничивает диапазон напряжения батареи. Если напряжение становится слишком высоким или слишком низким, сама вода становится нестабильной.

Но здесь этого не происходит. Причина в том, что полимер цепляется за воду. Соли лития обеспечивают ионы, которые перемещаются через новый электролит.Эти компоненты дали название электролиту: «вода в соли». Водно-солевой материал стабилен в довольно широком диапазоне 4,1 вольт. Это похоже на то, что могут предложить современные литий-ионные аккумуляторы.

«Важно попытаться перейти к негорючим электролитам», — говорит Стефано Пассерини. Он химик из Германии в Институте Гельмгольца в Ульме. Но, добавляет он, «этот документ на самом деле не демонстрирует, что можно использовать [водные] электролиты для высокоэнергетических батарей.Одна причина: материал анода, который они использовали, ограничивал плотность энергии.

В будущем: больше подзарядок

Одна большая цель для исследователей, работающих с водно-солевыми электролитами и твердыми электролитами, — увеличить количество раз, когда их батареи можно перезарядить. Литий-ионные батареи медленно теряют способность удерживать заряд. Батарея iPhone может заряжаться и разряжаться примерно 750 раз за несколько лет. Команда Ланжевена пока что сообщила только о 120 таких циклах для батареи с электролитом.Эта группа стремится к тому, чтобы проработать тысячи циклов.

Каждому хотелось бы иметь небольшие и легкие батареи, которые обеспечивают более длительное питание телефона и долгие годы работы. Но мы не можем забыть о случайных авариях с аккумулятором, например, о том, что поджег дом семьи Махони. Поскольку инженеры и ученые стремятся вложить в аккумуляторы больше энергии, безопасность остается ключевой целью.

В центре внимания извлеченные уроки: взрыв батареи

Необъяснимый взрыв перезаряжаемой батареи привел к тому, что Центр независимой проверки и подтверждения НАСА (IV&V) принял новые меры безопасности и предотвращения.

Свинцово-кислотная батарея, используемая для запуска аварийного генератора, взрывается без видимой причины и разливает серную кислоту рядом с генератором. 17 мая 2010 г. на пусковой батарее генератора № 1 разорвалась оболочка, оставив кислоту и осколки в районе дизель-генератора.

На момент отказа аккумуляторной батареи в генераторной не было персонала, пострадавших не было. Тем не менее, персонал IV&V обычно посещает генераторную по причинам, не связанным с техническим обслуживанием, и нельзя ожидать, что он распознает присутствие и потенциальные опасности опасных отказов аккумуляторных батарей в неопределенное время.В результате взрыва аккумуляторной батареи графики профилактического обслуживания были пересмотрены, чтобы включить в нее усиленные проверки и обеспечение закупки или строительства соответствующих барьеров для предотвращения воздействия на персонал неисправностей аккумуляторных батарей для всех генераторов.

Генератор не запускался во время инцидента 2010 года. Подключения были проверены, была обеспечена надлежащая вентиляция и подтверждено правильное зарядное напряжение / сила тока. Причина взрыва аккумуляторной батареи не установлена.

Номер урока: 2876
Дата урока: 16 июня 2010 г.
Подавшая заявку организация: Independent Verification and Validation Facility

ОСОБЕННОСТИ

ИЗВЛЕЧЕННЫХ УРОКОВ

• Взрыв батареи может произойти из-за давления, создаваемого газами водорода и кислорода, образующимися во время зарядки свинцово-кислотной батареи.
• Небезопасное состояние может быть создано, если в элементе батареи имеется высокая концентрация водорода и газа из-за закупорки или неисправности вентиляционной крышки.
• Когда уровень электролита падает ниже верхней части пластин батареи, может образоваться низкоомный мостик, который может вызвать дугу или искру, когда начинает течь ток, что может способствовать взрыву.

РЕКОМЕНДАЦИИ

• Включите усиленные проверки и документацию в графики профилактического обслуживания.
• Небезопасное состояние может быть создано, если в элементе батареи имеется высокая концентрация водорода и газа из-за закупорки или неисправности вентиляционной крышки.
• Приобретите или сконструируйте соответствующие защитные ограждения для аккумуляторов, чтобы предотвратить воздействие на персонал неисправностей аккумуляторов для всех генераторов.

Полный список см. В полученном уроке.

Джефф Норти
Фото предоставлено НАСА

IV&V CKO Джефф Норти о важности усвоенного урока:

Этот урок широко применим, потому что большинство государственных учреждений имеют системы резервного питания, которые включают использование свинцово-кислотных аккумуляторов для запуска аварийных генераторов и систем бесперебойного питания. Вероятность того, что это произойдет на других сайтах, высока.Мы надеемся, что, поделившись этим извлеченным уроком не только с НАСА, но и с нашими отраслевыми партнерами, мы повысим осведомленность о потенциальных решениях или превентивных мерах.

• С увеличением использования аккумуляторных батарей для таких вещей, как электроинструменты и оборудование для газонов, общая осведомленность о безопасности использования батарей применима и дома.
• Через несколько лет после написания этого урока в лаборатории IV&V произошел еще один взрыв батареи наших аварийных генераторов. Техник IV&V находился поблизости от батареи и мог получить травму.Однако, поскольку компания IV&V приняла меры в ответ на первоначальный взрыв — в частности, добавила контейнеры для аккумуляторов — травмы были предотвращены.
• Мы также маркируем наши батареи и заменяем их не реже одного раза в пять лет.
• Старые аналоговые зарядные устройства были заменены новыми современными цифровыми зарядными устройствами.
• Мы проводим экскурсии по объектам и время от времени проводим экскурсионные группы по этой территории. Использование взрывозащищенных защитных боксов дает некоторое облегчение в том, что туристические группы чувствуют себя в большей безопасности.

Прочитать полученный урок полностью

Посмотрите видео об уроке взрыва батареи.

Полученные уроки

Пожар литий-ионной батареи роботов

Пожар батареи на объекте DSN в Мадриде

Литий-ионная батарея Пожар

Почему литий-ионные батареи воспламеняются или взрываются?

К счастью, серьезные взрывы, вызванные литий-ионными аккумуляторами, случаются редко. Однако если они попадут в неправильные условия, есть небольшая вероятность возгорания или взрыва.Кандидатский проект Матиаса Хенриксена (USN) фокусируется на горючих газах, выделяемых из неисправной литий-ионной батареи, а также на скорости пламени и повышении давления в этих газовых смесях. Исследование дает представление о том, какие типы опасности взрыва и сценарии можно ожидать при выходе из строя литий-ионной батареи, и может помочь более безопасно интегрировать эту технологию в различные приложения.

Матиас Хенриксен (USN)

При быстром поиске на YouTube или в Google можно найти несколько сотен видео и изображений литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов, вызывающих пожары и взрывы.Литий-ионные батареи сегодня используются во всех типах продуктов, возможно, чаще всего в электронных устройствах, таких как ноутбуки, сотовые телефоны и фотоаппараты, но они также являются привлекательным вариантом для крупномасштабного хранения энергии, например, в энергосистемах и электромобилях. К сожалению, если литий-ионные аккумуляторы подвергаются неправильным условиям, существует небольшая вероятность того, что может произойти серьезный отказ. Такой отказ может иметь серьезные последствия для больших аккумуляторных систем, и исследования, проливающие свет на эти последствия, имеют важное значение для принятия более эффективных мер безопасности.

Литий-ионные аккумуляторы

имеют все элементы, необходимые для самоподдержания огня.

Чтобы понять, как литий-ионный аккумулятор может загореться или взорваться, необходимо выяснить, как он устроен. Литий-ионный аккумулятор накапливает и выделяет свою электрическую энергию посредством электрохимических реакций. Когда электрическая энергия потребляется / разряжается от батареи, ионы лития перемещаются от одного электрода к другому. Электроды погружены в жидкость, называемую электролитом, которая обеспечивает движение ионов и состоит из соли лития и органических растворителей.Именно эти органические растворители являются основной опасностью возгорания литий-ионных аккумуляторов. Кроме того, положительно заряженный электрод (катод) в батарее содержит кислород, который может выделяться, если батарея подвергается определенным нагрузкам, например, внутреннему короткому замыканию, чрезмерному нагреву и т. Д. Это означает, что в литий-ионных аккумуляторах есть все элементы, необходимые для самоподдержания огня.

При сильном тепловом инциденте литий-ионная батарея может высвободить часть горючего электролита вместе с различными горючими / токсичными газами, такими как водород (H ₂ ), метан (CH ₄ ), окись углерода (CO) и плавиковая кислота (HF).Количество и скорость выделяемого газа зависят от различных параметров, связанных с химическим составом батареи и количеством запасенной электроэнергии. Выброс этих горючих газов может вызвать пожары и взрывы.

Одно изображение из высокоскоростного фильма пламени в сфере взрыва

Исследование быстро движущихся языков пламени и ударных волн

В фокусе моей докторской степени. исследование посвящено горючим газам, выделяющимся из неисправной литий-ионной батареи, и пониманию типов опасностей и сценариев взрыва, которые можно ожидать при сильном отказе.Чтобы оценить опасность, связанную со взрывом, я сосредотачиваюсь на повышении давления и скорости пламени горючей газовой смеси. В нашей лаборатории есть взрывная сфера, где мы можем изучить все эти механизмы взрыва для различных типов легковоспламеняющихся смесей. Используя высокоскоростные камеры для съемки движущегося пламени внутри сферы взрыва, мы можем детально изучить пламя. У нас есть высокотехнологичные камеры, которые могут снимать с частотой от 50 до 5 000 000 кадров в секунду.Это позволяет нам изучать даже чрезвычайно быстро движущиеся языки пламени и ударные волны. Результаты этих экспериментов будут использоваться в качестве входных данных и для проверки инструмента моделирования, чтобы можно было прогнозировать возможные последствия. Эти прогнозы могут помочь более безопасно интегрировать литий-ионные технологии в их различные приложения.

К счастью, серьезные взрывы, вызванные литий-ионными аккумуляторами, случаются редко. Тем не менее, по-прежнему важно понимать возможные последствия взрыва облака паров литий-ионных аккумуляторов.Понимая последствия, можно принять более эффективные меры безопасности. Важность этой работы заключается в том, что она закладывает основу для усовершенствования средств безопасности, которые могут уменьшить или избежать ущерба материалам, человеческой жизни и окружающей среде.

Для получения дополнительной информации о работе, проделанной в этой кандидатской диссертации. исследования, см. следующие публикации:

• Хенриксен М., Ваагсэтер К., Лундберг Дж., Форсет С., Бьеркетведт Д. Взрывоопасные характеристики электролитов литий-ионных аккумуляторов при повышенных температурах.Журнал опасных материалов 2019; 371: 1–7. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.02.108.
• Henriksen M, Vaagsaether K, A.V: Gaataug, Lundberg J, Forseth S, Bjerketvedt D. Скорость ламинарного горения смеси диметилкарбонат-воздух, образованной литий-ионным растворителем электролита. Горение, взрыв и ударные волны (Принята к публикации, 2020 г.).

Как избежать взрывов аккумуляторных батарей (да, они действительно случаются)

Если вы когда-нибудь услышите взрыв автомобильного аккумулятора, вы получите новое уважение к грубой силе, заключенной в этих тяжелых свинцово-кислотных устройствах под вашим капотом.

Это почти так же громко, как выстрел, так как пластиковый корпус разлетелся на части, а затем последовал звук ядовитой высококонцентрированной серной кислоты, пузырящейся на земле.

Риск взрыва указан на каждом автомобильном аккумуляторе, хотя немногие автомобилисты удосуживаются читать такие предупреждения, не говоря уже о том, чтобы относиться к ним серьезно. Это досадная ошибка, потому что батареи часто взрываются без предупреждения.

Действительно, исследование, проведенное Национальным управлением безопасности дорожного движения, показало, что только в 1993 году в результате взрыва батареи было ранено 2 280 человек, достаточно серьезных, чтобы им потребовалось лечение в больнице.

Тридцать один процент этих травм произошел во время использования зарядных устройств, 26% — при обращении с кабелями аккумуляторных батарей, 19% — в результате разряженных батарей при запуске от внешнего источника и 19% — в результате проверки или добавления жидкости в аккумуляторную батарею. В целом исследование показало, что 7051 травма была связана с автомобильными аккумуляторами.

И даже если вы не стоите рядом и тем самым избежите травм, кислота из аккумуляторной батареи может серьезно повредить моторный отсек, разъедая провода и шланги, а также повреждая краску.

*

Почему взрываются батареи и как защитить себя от травм, когда капюшон поднят?

Это поможет немного узнать о 12-вольтовых свинцово-кислотных аккумуляторах.У них есть шесть двухвольтовых камер, называемых ячейками, которые содержат решетку из свинцовых пластин, погруженных в серную кислоту. Электричество вырабатывается, когда кислота вступает в реакцию со свинцовыми пластинами и водой.

Одним из побочных продуктов процесса является газообразный водород, элемент настолько легковоспламеняющийся, что используется в ракетных двигателях. При зарядке аккумулятора также образуется водород. А поскольку тепло увеличивает выработку водорода, обычно в жаркую погоду можно ожидать больше проблем.

Опасность заключается в том, что водород взорвется, если поблизости возникнет искра.Источником искр может быть сама батарея.

По мере старения батарея теряет воду, оставляя верхнюю часть свинцовых пластин открытой для воздуха внутри корпуса батареи. Со временем это может привести к короблению пластин.

Когда водитель запускает двигатель, повышенная потребность в мощности может привести к изгибу, касанию и искрению этих уже деформированных пластин, говорит Стив Мазор, руководитель отдела инженерии и безопасности Автомобильного клуба Южной Калифорнии.

Самая частая причина взрывов аккумуляторных батарей при запуске — грязные клеммы аккумуляторной батареи и кабели, говорит Сэм Меммоло, главный механик из Дугласвилля, Джорджия., и признанный на национальном уровне эксперт по ремонту автомобилей. Грязь мешает хорошему соединению и допускает электрическую дугу. Поэтому рекомендуется регулярно проверять и чистить клеммы аккумулятора.

Неправильный запуск от внешнего источника — еще одна основная причина взрывов. Ошибка многих автомобилистов заключается в том, что они подключают соединительные кабели к исправному аккумулятору другого автомобиля, а затем к разрядившемуся аккумулятору, что вызывает искрение. Всегда подключайте соединительные кабели сначала к разряженной батарее, а затем к исправной.

Еще одна важная мера предосторожности — прикрепить отрицательный соединительный кабель разряженного аккумулятора к неокрашенной металлической части рамы автомобиля, а не к отрицательному полюсу аккумулятора. Это позволяет искру возникать вдали от самой батареи.

*

Вероятность взрыва батареи может быть больше, чем это было 10 лет назад. Некоторые новые батареи герметичны, что не позволяет автомобилистам добавлять воду, чтобы электролит (смесь серной кислоты и воды) оставался над свинцовыми пластинами.Но многие производители вернулись к батареям с съемными крышками.

Другая проблема заключается в том, что новым автомобилям требуется намного больше электрического тока, поэтому батареи должны производить больше энергии, но с тем же физическим объемом. По словам Мазора, один из методов, используемых производителями аккумуляторов для увеличения тока, состоит в том, чтобы расположить свинцовые пластины ближе друг к другу, но это только упрощает их закорачивание.

В любом случае автомобилистам следует проявлять осторожность при поднятом капоте, не курить и не курить и не делать чего-либо еще, что может воспламенить водород.

*

Ральф Вартабедян не может лично отвечать на почту, но отвечает в этой колонке на автомобильные вопросы, представляющие общий интерес. Напишите в Your Wheels, Business Section, Los Angeles Times, Times Mirror Square, Los Angeles, CA

. По электронной почте: [email protected].

Наука о взрывах телефонных батарей

Взрыв телефона кажется странной аварией, но те же химические свойства, которые заставляют батареи работать, также повышают вероятность их возгорания.Samsung учится этому на собственном горьком опыте, поскольку последней из них отзывает устройство — в данном случае новый телефон Galaxy Note 7 — из-за того, что батареи могут быть опасными.

Когда батареи взрываются, производители часто не могут гарантировать отсутствие взрыва. Взрыв аккумуляторов может быть следствием того, что компании чрезмерно усердно работают с технологиями. По мере того, как наши экраны становятся больше, а телефоны более мощными, им требуется больше энергии, но большинство из нас не желает отказываться от времени автономной работы или скорости зарядки.

Мы уже достигли почти 90 процентов максимального времени автономной работы, теоретически возможного от литий-ионной батареи, по словам Линдена Арчера, ученого-материаловеда из Корнельского университета, поэтому производители все больше и больше расширяют границы, чтобы выжить лишь немного. немного больше энергии. «Произошла небольшая гонка вооружений, когда каждый производитель смартфонов хочет получить максимальное время автономной работы», — говорит он. «Эта тенденция в этой области вызывает все большую тенденцию к завышению цен, поэтому все эти модели отказа становятся все более распространенными.«

Samsung обвиняет отзыв Galaxy Note в том, что в некоторых устройствах две части батареи, которые не должны были соприкасаться, соединились. Но существует множество распространенных способов выхода из строя литий-ионных аккумуляторов, и обычно это происходит из-за того, что мы продолжаем требовать от устройств большего. (Литий-ионные батареи используются почти во всех смартфонах и электронике. Инженеры используют литий, потому что он легкий и может удерживать много энергии.)

Как мы сообщали ранее, в Samsung подчеркнули, что сообщений о проблемных батареях меньше 0.1 процент от всего проданного объема; но нет никаких сомнений в том, что этот глобальный отзыв — больше, чем просто незначительный сбой для гиганта бытовой электроники. Note 7 был выпущен всего несколько недель назад и получил в основном положительные отзывы, в том числе и наши.

Что еще более важно, Samsung удалось произвести фурор на рынке смартфонов за несколько недель до того, как Apple выпустила свой долгожданный новый iPhone. Теперь успешный запуск Samsung был омрачен взрывом батарей.

Чтобы понять, что делает батареи безопасными, полезно знать, как они работают.На противоположных сторонах расположены два электрода или электрических проводников. Один электрод удерживает положительно заряженные ионы и называется катодом. Катод заполнен литием, и именно там хранится «топливо». Противоположный электрод удерживает отрицательно заряженные ионы и называется анодом.

Во время зарядки ионы лития перемещаются от катода к аноду. Когда батарея используется, литий движется в противоположном направлении. Между ними находятся химические вещества, называемые электролитами, которые проводят ток, помогая ионам легче перемещаться между двумя сторонами.Но даже несмотря на то, что ионы должны перемещаться из стороны в сторону, анод и катод никогда не должны соприкасаться, потому что они перенаправляют энергию электролитам. Чтобы этого не произошло, производители аккумуляторов вставляют между ними разделители.

Батареи могут выйти из строя, когда они заряжаются слишком много или слишком быстро.

Вот что пошло не так с Galaxy Note 7: разделители были неисправны, и два электрода соприкасались. «Это считается наихудшим отказом, потому что он наверняка приведет к возгоранию и, возможно, даже к взрыву», — говорит Арчер.Когда электроды соприкасаются, вся энергия, накачиваемая аккумулятором, поступает непосредственно в электролиты в середине, а не в электроды сбоку.

Электролиты изначально не очень стабильны, и быстрое движение, которое они обеспечивают, также приводит к нестабильности. Когда происходит много тепла — будь то соприкосновение двух электродов или что-то настолько простое, как слишком высокая температура снаружи — это может заставить электролит вступить в реакцию с другими химическими веществами и создать газ, выделяя еще больше тепла.Каждый раз, когда химические вещества вступают в реакцию, газы выделяют все больше и больше тепла все быстрее и быстрее. Это создает неконтролируемую петлю положительной обратной связи, называемую «тепловым разгоном», которая может закончиться возгоранием.

Вот почему многие телефоны автоматически отключаются, когда жарко. Но есть и другие способы взрыва батарей. Они также могут выйти из строя, если их заряжают слишком много или слишком быстро.

Перезаправка — это как наполнение ведра слишком большим количеством воды. Неважно, насколько медленно вы идете, потому что, если вы нальете слишком много, ведро переполнится.В случае аккумуляторов перезарядка происходит, когда слишком много лития попадает в анод. Это не то, чем вы рискуете, оставив телефон включенным на всю ночь — большинство аккумуляторов спроектированы так, чтобы автоматически предотвращать перезарядку. Скорее, это дефект производителя, который может произойти, когда схема, предотвращающая это, неисправна.

Батарея похожа на резинку, — говорит Дэн Стейнгарт, ученый-материаловед из Принстонского университета. Когда вы заряжаете аккумулятор, вы натягиваете резинку; когда вы его используете, вы отпускаете его.Точно так же, как резинка может сломаться, если вы ее слишком сильно растянете, слишком много энергии на одну сторону испортит батарею.

Некоторые ученые разрабатывают своего рода электролит, который не воспламеняется.

Кроме того, возникает проблема слишком быстрого действия. Это означает, что в батарею нужно подавать слишком большой ток, что представляет опасность для так называемой «технологии быстрой зарядки». (Хотя они не были здесь проблемой, Samsung предлагает технологию быстрой зарядки.) Если зарядное устройство по какой-либо причине несовместимо с аккумулятором, аккумулятор также может выйти из строя.Этого можно избежать, убедившись, что зарядное устройство и аккумулятор предназначены для совместной работы.

Слишком большая или слишком быстрая зарядка может привести к проблеме, называемой «металлизацией». Думайте о батарее как о двух ящиках для яиц. По словам Стейнгарта, ионы лития должны перемещаться между пространствами в двух тарелках для яиц, чтобы безопасно осесть внутри. Если вы заряжаете аккумулятор медленно, литий успевает найти свое место в ящике для яиц, перемещаясь туда-сюда. Но если действовать слишком быстро или выпить слишком много, литий просто осядет на внешней стороне ящика для яиц, а затем сам на себя.Затем, каждый раз, когда вы перезаряжаетесь, литий накапливается и образует игольчатые структуры, называемые дендритами, которые могут закоротить аккумулятор изнутри.

Последний частый источник отказа случается, когда компании пытаются заставить аккумуляторы накапливать больше энергии за счет увеличения напряжения. Напряжение — это способ измерения силы. Представьте, что напряжение — это высота водопада, а сила тока — это количество текущей воды. Чем выше напряжение, тем больше мощность в батарее, поэтому производители пытаются накачать ее, добавляя в литий такие элементы, как никель.Но — опять же — чем выше напряжение, тем больше вероятность того, что электролиты соединятся таким образом, что они загорятся.

Некоторые ученые пытаются разработать электролит, который не загорелся бы так легко. «Этим электролитам, называемым« ионными жидкостями », требуется гораздо больше тепла для образования горючего газа, — говорит Сурья Моганти, инженер-химик, главный технический директор компании Nohms Technology. По его словам, они часто намного безопаснее, но могут возникнуть проблемы с временем автономной работы.

Но пока мы не доберемся туда, большинство из нас застряло на литий-ионных батареях. Сам факт, что эти работы являются «чудом инженерной мысли», — говорит Стейнгарт, — но это не умаляет нестабильности устройств. «Со всем, что может удерживать столько энергии, и вы потенциально можете получить всю энергию за пару минут, вы должны относиться как к потенциальной бомбе, независимо от того, из чего она сделана», — добавляет он. Технологии аккумуляторов постоянно развиваются, но не в той мере, в какой мы стремимся к более быстрой зарядке и увеличению срока службы аккумуляторов — и производители должны помнить об этом и защищать нас от того, чего мы хотим.

Эта история была первоначально опубликована 8 сентября 2016 г.