Мы все в опасности, каждый из нас содержит дома (в кармане, на работе) портативные бомбы, способные нанести серьезный вред, вплоть до летального исхода. А дело все в опасной технологии сборки которая стала стандартом для всего мира и ничуть не пугает социум.
Литий-ионный аккумулятор
Сегодня мы все используем массу различных устройств и технических новшеств, работающих на базе литий-ионных аккумуляторов. Это тип электрического аккумулятора, отличающийся от других подобных энергоносителей своей универсальностью, высокой плотностью энергии и неприхотливостью в плане обслуживания.
Несмотря на свои положительные характеристики, подобные батареи представляют собой определенную угрозу. Аккумуляторы данного типа могут взорваться, повредить или уничтожить имущество и, что страшнее, нанести тяжкий вред здоровью или вовсе привести к гибели.
Тем не менее литий-ионные аккумуляторы широко распространены в различных сферах жизни человека. Подобный тип энергоносителя можно обнаружить в автомобилях, самолетах, а главное, в смартфонах и планшетах, которые основная масса людей использует ежедневно, на постоянной основе. Грубо говоря, как было сказано выше, все современное общество носит с собой которые могут быть активированы в случае оплошности, по несчастливой случайности или из-за халатности производителя.
Возможные причины взрыва аккумулятора
Литиевые аккумуляторы протестированы временем и считаются относительно безопасными, если соблюдать все рекомендации производителя, но как часто кто-то хотя бы интересуется инструкцией? Любое нарушение может повлечь за собой печальные последствия. Например, резкое изменение температуры, которое является одной из самых распространенных причин, по которым батареи выходят из строя. В этом случае литий-ионная батарея начинает вырабатывать газ, аккумулятор становится значительно пухлее, в редких случаях можно обнаружить течь. И тот и другой симптом является поводом для незамедлительного прекращения использования устройства, отсоединения батареи и ее грамотной утилизации. Помимо изменения термальных условий, есть ряд других распространенных причин, ведущих к взрыву батареи, на которых стоит акцентировать внимание.
Физическое воздействие и кустарный ремонт
Любое повреждение, изгиб или удар могут привести к чрезмерному нагреву батареи, что непременно повлечет за собой взрыв. То же самое касается проколов, которые часто сопровождают ремонтные работы.
«Мастера на все руки» нередко прибегают к ремонту всего и вся, не обращаясь за помощью к профессионалам. Возможно, новый опыт - это даже здорово, люди развивают свои навыки и экономят деньги, но когда речь заходит о литиевых батареях, следует забыть о своем «мастерстве», потому что разбирать и ремонтировать литий-ионные аккумуляторы нельзя. Это же касается и небольших «палаток», расположенных в торговых центрах и отвечающих за ремонт разного рода электроники.
Переразряд и износ
Как бы это иронично ни звучало, но даже если оставить литий-ионную батарею в покое, то он все еще остается опасным, так как может израсходовать критическую массу заряда. Обычно в таких случаях батарея просто выходит из строя и перестает функционировать, но человеческая глупость смелость не имеет границ. Было зарегистрировано немало попыток вернуть полностью разряженную батарею к жизни, просто поставив ее на зарядку (в функционирующем устройстве или без). И в том и в ином случае аккумулятор может замкнуть, мгновенно нагреться до температуры горения и воспламениться.
Так же, как и старый шкаф может развалиться в любой момент, может перегреться старый аккумулятор. По мере использования он изнашивается, теряет в объеме, повреждаются определенные детали. Придет время, и физические изменения в батарее потребуют замены.
Скандал с Galaxy Note 7
Самый глобальный аккумуляторный коллапс (на рынке мобильных устройств) произошел в 2016 году, вместе с релизом смартфона от компании Samsung. До ныне культовой даты взрыв аккумулятора телефона воспринимался как редкий, маловероятный несчастный случай. Летом 2016 года, когда в течение недели СМИ сообщило о более чем 35 случаях взрывов смартфонов Galaxy Note 7, все изменилось.
Note 7, к слову, был воспринят очень позитивно, аппарат угодил абсолютно всем, но, попытавшись обогнать конкурентов, Samsung просчиталась и серьезно подставилась. К началу сентября официальные представители корейской компании заявили о том, что разворачивают глобальную кампанию по возврату бракованных гаджетов. Телефоны предложили обменять на ту же самую модель, но якобы из новой партии. Не прошло и пары дней, как ситуация повторилась с новым размахом. Люди стали обращаться в Samsung еще чаще, начали гореть машины, портиться имущество, страдали люди, получая серьезные ожоги. В определенный момент корейцы сдали назад, приняв решение о прекращении продаж и сборки телефона.
Причины проблем с Galaxy Note 7
Спустя более чем полгода, по состоянию на январь 2017-го, в компании не дали никаких четких комментариев по поводу произошедшего инцидента. Многие аналитики и лица, знакомые с деятельностью компании, заявляют, что инженерам компании не удается воспроизвести взрыв в лабораторных условиях.
Независимые же организации склоняются к тому, что взрыв происходит из-за проблем с контроллером питания. Сложная (плотная) конструкция смартфона, включающая в себя изогнутый дисплей, спровоцировала соприкосновение двух деталей аккумулятора: катода и анода, что, в свою очередь, привело к чрезмерному нагреву. Литиевая батарея всегда стремится к повышению температуры, это нормально, но производитель должен был озаботиться тем, чтобы в определенный момент, смартфон был лишен питания. К сожалению, этого не произошло. И, вне зависимости от того, насколько аккуратны были пользователи со своими Samsung, взрыв аккумулятора стал массовой проблемой, касающейся всех без исключения.
Последствия для компании
Чтобы понять, чем обернулось подобное происшествие для компании, достаточно поставить себя на их место. Что подумает потребитель о продукте, который в одночасье стал посмешищем и угрозой для жизни? Скорее всего, станет избегать. Но одно дело - репутация, которая сегодня есть, завтра нет, а послезавтра снова есть, другое дело - реальные факты. В компании потерпели убытки, причем довольно серьезные и ощутимые для мобильного подразделения - 22 миллиарда долларов. Телефоны были дистанционно лишены возможности заряжаться, чтобы избежать дальнейших взрывов.
На данный момент телефон не производится, компания ведет расследование и остается лишь надеяться, что взрыв аккумулятора Samsung Note 7, послужит корейцам уроком, который сделает их сильнее.
Случаи взрывов iPhone
Несмотря на свое особое положение на рынке смартфонов и минимальный уровень брака, даже «яблочный» смартфон может превратиться в импровизированную бомбу. Один из самых последних случаев был взрыв новинки от компании Apple, смартфона iPhone 7, который один из поклонников якобы заказал в сети Интернет, а получил уже подорванный гаджет.
Никаких подтверждений относительно самопроизвольного возгорания iPhone так и не последовало, и этот случай списали на обычное раздувание слухов. К счастью владельцев свежих смартфонов из Калифорнии, взрыв аккумулятора «Айфона» стал лишь одним из немногих, вызванных неправильной эксплуатацией (в данном случае чрезмерное физическое воздействие), а не массовой проблемой.
Другие зарегистрированные случаи взрывов iPhone стали последствием короткого замыкания, произошедшего ввиду использования от стороннего производителя.
Как избежать взрыва?
Самое простое, что может сделать любой пользователь, так это заглянуть хоть раз в жизни в инструкции и узнать, насколько опасен аккумулятор в смартфоне, и какого ухода он требует.
Всегда следует точно соблюдать температурный режим, не оставлять смартфон под прямыми солнечными лучами слишком долго. Нельзя самостоятельно извлекать батарею в смартфонах, где эта возможность не предусмотрена производителем (речь идет о гаджетах с монолитным корпусом).
Отдавайте предпочтение устройствам, имеющим хоть какое-то имя, проверенным временем, избегайте импульсивного приобретения самых «топовых» новинок.
Главное, нужно понимать, что взрыв литиевого аккумулятора это реально и очень опасно, по возможности не оставляйте гаджеты на зарядке без присмотра, кто знает, в какой момент технологии подведут и свершится возгорание.
Что дальше?
Сейчас в плане технологий литиевые батареи - это самый дешевый, при этом самый энергоэффективный вариант для мобильных устройств и прочей электроники. Естественно, данный вид аккумуляторов до сих пор находится в приоритете.
На замену могут прийти Несмотря на свое страшное название, подобный тип аккумуляторов совершенно безвреден для человека, а гаджету позволит жить от одного заряда в разы дольше, чем сейчас. К сожалению, развитие в этой области происходит довольно медленно и в ближайшее время подвижек ждать не стоит. Возможно, взрыв аккумулятора "Самсунг Note 7", не пройдет даром и заставит инженеров, работающих в сфере информационных технологий, поторопиться.
Многие из нас наверняка хоть раз задумывались над таким вопросом, как «Может ли взорваться АКБ автомобиля?» и, скорее всего, слышали о причинах подобных взрывов. В нашей сегодняшней статье мы расскажем о том, возможно ли возникновение такой ситуации или это выдумка?
Взрыв аккумуляторной батареи вполне может произойти при неверном обращении с ней. Также подобная ситуация может произойти при так называемом «прикуривании» аккумулятора от другого автомобиля, где причиной взрыва будет неверное подключение проводов. Если же Вы потратите немного своего времени для тщательного изучения этого вопроса, то будете во всеоружии и уже исключите полностью возможность взрыва.
Существует ряд общих законов для всех модификаций автомобилей, помогающие Вам безопасно подсоединить кабель, однако есть и нестандартные случаи, при которых они не действуют, что вполне может привести к возникновению опасной ситуации. Поэтому Вам, прежде чем «прикуривать» свою машину либо заряжать севшую АКБ, в первую очередь необходимо прочесть инструкцию по эксплуатации и убедиться, что автомобиль не имеет каких-либо иных точек для подключения кабеля, используемого для подзарядки.
Подозрительным Вам должно показаться необычное расположение аккумулятора Вашего автомобиля, например, в багажнике, а не под капотом, где он обычно находится. В такой ситуации довольно велика вероятность того, что использовать нужно блок перехода либо иной тип удалённого подключения.
Главная идея защищённого подключения заключена в присоединении системы «донора» (машины с заряженной АКБ) к электросистеме Вашего транспортного средства, где АКБ полностью разряжена. При проведении подобной процедуры, главное – соблюдать правильную полярность (кабель, отвечающий за положительный заряд, подключается строго к клемме АКБ со знаком «+» и наоборот). В противном случае это может привести к неисправности обоих ТС.
Давайте рассмотрим , как нужно правильно действовать в такой ситуации, как подключение «донорского» кабеля:
- В первую очередь необходимо удостовериться в том, что зажигание было выключено как в Вашем автомобиле, так и в «доноре».
- Далее присоедините провод к плюсовой клемме аккумуляторной батарее машины — «донора». Затем этот же кабель соединяем с опять же плюсовой клеммой аккумулятора разрядившегося.
- Так же подключаем провод со знаком «-».
- В последнюю очередь свободный конец кабеля (отрицательный) кладётся на любое из мест двигателя, состоящее из металла.
Так же происходит и подключение к аккумуляторной батарее устройства для её зарядки – к плюсовой клемме АКБ присоединяем положительный кабель ЗУ, далее отрицательный провод подключаем к металлу.
Можно, конечно, соединить провод, имеющий минусовое значение, непосредственно с клеммой АКБ, имеющей ту же полярность, и это даже более простой способ. Почему же не рекомендовано делать именно так? Всё просто – потому что так не возникает ни малейшего риска взрыва аккумулятора.
Как происходит взрыв АКБ
Внутри аккумулятор автомобиля состоит из свинцовых пластин, которые погружены в кислоту для выработки энергии. Подобная технология стала применяться примерно с XVIII века и считается не слишком результативной в плане соотношения электрической энергии на единицу массы АКБ. Однако аккумуляторы, изготавливаемые сегодня, отличаются более высокими характеристиками, позволяющие обеспечивать необходимое напряжение.
Среди недостатков АКБ свинцово-кислотного типа можно выделить, помимо неэффективного хранения энергии, ещё и то, что в составе их находятся весьма опасные компоненты. Наличие в АКБ свинца – это основная причина, по которой аккумулятор полагается утилизировать определённым способом, а серная кислота в составе батареи приводит к тому, что Вам приходится соблюдать повышенную осторожность, иначе это может закончиться весьма печально.
И всё же — почему и, главное, как аккумуляторные батареи автомобиля взрываются? Во время, например, зарядки АКБ, может быть образовано незначительное количество водорода, который, находясь в газообразном состоянии, достаточно легко воспламеняется (иногда это может произойти от малейшего толчка). Может случиться и так, что концентрация водорода будет намного выше – это происходит при избыточной зарядке АКБ, когда напряжение намного больше рекомендуемого.
Предотвращение взрыва АКБ
Существует две основных причины для возникновения взрыва аккумулятора – это водород , как уже говорилось выше, и искра, которая возникает в итоге подключения/отключения провода, применяемого для подзарядки АКБ. Именно поэтому не рекомендуется подключать его к минусовой клемме, а правильным вариантом считается присоединение к металлическому месту двигателя.
Повод выключить зажигание при соединении проводов с батареей — это возможный взрыв водорода при попадании на него искры, может случиться при присоединении к клемме АКБ кабеля, имеющего минусовое значение.
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.
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.
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:
Важно также соблюдать меры при обслуживании аккумулятора:
Все эти нехитрые, но обязательные правила не только помогут избежать возможного взрыва батареи, но и продлят срок ее службы.
Причины взрыва аккумулятора на автомобиле и как его предотвратить
Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи являются достаточно безопасным источником питания. Но с одной оговоркой. Если их правильно эксплуатировать и соблюдать правила техники безопасности. Если подходить к обслуживанию АКБ халатно, то аккумулятор может и взорваться. Многие скажут, что этого не может быть. Ещё как может. Но при определённом стечении обстоятельств аккумулятор в автомобиле взрывается. Поскольку внутри аккумулятора залит раствор кислоты, такой взрыв может нанести вред здоровью окружающих. Давайте, поговорим о том, как не допустить взрыва аккумулятора автомобиля.
Чтобы понять причины взрыва автомобильного аккумулятора, нужно вкратце рассмотреть, что происходит у него внутри.
Свинцово-кислотные аккумуляторы могут находиться в заряженном и разряженном состоянии, а также в процессе перехода между ними. Когда происходит переход между этими пограничными состояниями АКБ, плотность электролита и напряжение аккумулятора изменяются по линейной зависимости.
Напряжение на выводах заряженной батареи равно 12,7─12,9 В. Если аккумулятор испытал глубокий разряд, то напряжение на токовыводах может опуститься меньше шести вольт. Принцип действия батарей свинцово-кислотного типа основано на протекании электрохимических реакций в электролите (это водный раствор серной кислоты). При подключении к выводам АКБ внешней нагрузки начинается реакция взаимодействия оксида свинца с электролитом. В ходе её протекания идёт образование PbSO 4 из металлического свинца.
При этом на положительных электродах идёт восстановления оксида свинца (PbO 2), а на отрицательных окисляется Pb. При заряде аккумулятора процесс идёт в обратном направлении. Когда заканчивается сульфат свинца, начинается электролиз воды, при котором на катоде выделяется водород, а на аноде кислород. Именно эти газы при неаккуратной эксплуатации могут привести к взрыву аккумулятора автомобиля.
Реакции, которые проходят на электродах аккумулятора, представлены ниже. При разряде процесс идёт слева направо. При заряде батареи реакция идёт в обратном направлении.
Анод (плюс):
PbO 2 + SO 4 2− + 4H + + 2e − -> PbSO 4 + 2H 2 O
Катод (минус):
Pb + SO 4 2− − 2e − -> PbSO 4
Как понятно из сказанного выше, взрыв автомобильного аккумулятора происходит в результате воспламенения смеси водорода и кислорода. Но взрыв не происходит вдруг и на ровном месте. Для этого должны быть выполнены некоторые условия. Их нужно понять, чтобы ваш аккумулятор при эксплуатации не взорвался.
Электролиз воды в аккумуляторе при движении автомобиля идёт постоянно. Редко в бортовой сети авто держится идеальное напряжение. К тому же генератор при различных оборотах коленчатого вала вырабатывает разное напряжение. Если оно превышает 14,1 вольта, то начинается довольно активный процесс электролиза воды. Пузырьки кислорода и водорода поднимаются на поверхность и создаётся впечатление, что электролит кипит. О том, из-за чего этого явления вы сможете узнать в статье по ссылке. В штатном режиме ничего страшного в этом газообразовании нет.
Водород и кислород выходят из электролита и накапливаются под крышкой. Производители современных аккумуляторов предусматривают в крышке корпуса АКБ систему газоотведения. Через неё газы выходят из аккумулятора и рассеиваются. Такая эксплуатация взрывом не грозит. Чтобы гремучая смесь без проблем выходила наружу, выходные отверстия должны быть чистыми и не забитыми пылью.
На мощность взрыва аккумулятор влияет именно объем накопленной смеси водорода и кислорода. Поэтому важно обеспечить нормальное газоотведение и стабильную работу генератора с регулятором напряжения. Ведь если напряжения заряда АКБ от генератора будет постоянно завышаться, то газы будут образовываться и выделяться более интенсивно. Следовательно, неисправное оборудование в электросети автомобиля является фактором дополнительно увеличивающим риск возникновения взрыва АКБ.
Ещё один момент – это уровень электролита в банках. Если он сильно снижен, то увеличивается объем свободного пространства, где накапливается газ. Если запустить контроль за уровнем электролита и не доливать дистиллированную, это также повышает риск взрыва. Точнее, увеличивает его мощность, если газовая смесь взорвётся.
Дополнительный фактор риска – это . Владельцы авто часто делают их для того, чтобы утеплить АКБ и предохранить от грязи. Это дело полезное, но нельзя допускать, чтобы чехол закрывал выводы на корпусе для удаления газа. В противном случае газ будет накапливаться.
Причиной взрыва смеси газов может стать искра от электрических контактов, зажигалки, спичек, сигареты и т. п. Искра также может возникать между клеммами и выводами аккумуляторной батареи при плохом контакте. Искру может провоцировать ненадёжное соединение, окисление, загрязнение. Ведь все это нарушает контакт и вызывает искрение и, как следствие взрыв.
Как видите, обычная небрежность в обслуживании аккумуляторной батареи может вызвать её взрыв. Или, по крайней мере, усугубляет его последствия.
Словосочетание «взрыв аккумулятора» слышал, наверное, каждый автомобилист. Это своего рода страшилка, о событиях которой все осведомлены, но мало кто видел ее своими глазами. Из-за чего взрывается аккумулятор автомобиля и чем это чревато?
Электролиза не избежать
Начнем, как положено, с химии. Каждый АКБ – это система из шести двухвольтовых кислотно-свинцовых батареек. В заряженном аккумуляторе положительные электроды (пластины) покрыты оксидом свинца, а отрицательные – губчатым свинцом. По мере разряда, Pb O2 восстанавливается при взаимодействии с сернокислотным электролитом до сульфата свинца, а свинец на отрицательных пластинах окисляется до того же самого PbSO4 . Понятное дело, на характеристики реакции сильно влияют различные присадки к активной массе пластин, но в упрощенном виде она выглядит так.
А что происходит при зарядке? Тут-то мы и приближаемся к взрывоопасной теме. При зарядке, сульфат свинца в ходе электролиза снова становится свинцом, его оксидом и серной кислотой. Это электролиз – именно он возвращает аккумуляторы к началу жизненного цикла, он же может сделать этот цикл последним.
Во время зарядки аккумулятора не весь ток идет на расщепление сульфата. Разлагается и вода, благодаря чему практически все аккумуляторы требуют более-менее регулярной доливки дистиллированной «ашдва-о». Получается простая реакция:
Именно она делает аккумулятор взрывоопасным. Весь вопрос, насколько.
Взрыв без разрушений
Электролиз начинается в жидком электролите при напряжении свыше 1,2 В. Для заметного протекания реакции, нужен ток напряжением более 2В. А 2,5 В и выше – это уже промышленные величины, при таком напряжении осуществляется электролиз на заводах по производству водорода. Именно поэтому, аккумулятор не состоит из одной большой банки – напряжение 12 В вызвало бы такое кипение электролита, что батарею разнесло на куски за считанные секунды. В банках «здорового» рабочего аккумулятора наблюдается напряжение 2,1-2,2 В. Исходя из цифр выше, этого достаточно для постоянного медленного протекания электролиза. Именно медленного, потому что видимое кипение электролита при зарядке начинается от зарядных токов свыше 14,5 В.
Теперь посчитаем, сколько водорода необходимо для полноценного взрыва. Даже если мы будем считать для небольшого помещения, 3*3*2 метра, цифры окажутся внушительными. Водород становится взрывоопасен при концентрации в воздухе выше 4%. Так что, на взрыв такой комнаты понадобится 18*0,04=0,72 кубометра. Для «выкипания» такого количества водорода, придется израсходовать 32 моль воды, а это почти 0,6 литра! При стандартном зарядном токе АКБ столько испарит только за 2 недели. Не забываем, что комната имеет сообщение с окружающей средой, так что даже если забыть снять батарею с зарядного на время отпуска, водород не взорвется, а рассеется и выветрится.
Хуже, если батарея начисто лишена вентиляции. Небольшие отверстия на крышке и пробках для того и сделаны, чтобы выводить ни для кого не опасный избыток водорода и кислорода в окружающую среду. Если мусор и земля полностью их «запечатают», водород начнет скапливаться внутри корпуса. Таким же образом может повлиять термочехол на аккумулятор, если ткань чехла плотно закрывает газоотводные клапаны. В таких случаях, конечно, не миновать взрыва. Но не стоит пугаться, выглядеть это будет не так, как взрывы машин в блокбастерах. Чаще всего, микровзрыва, достаточного для того, чтобы разворотить внутренности АКБ, водитель ничего даже не замечает. Максимум, вспухнет корпус аккумулятора. Так что, слово «взрыв», которое так пугает на первый взгляд, здесь верно скорее теоретически, чем практически.
AGM и GEL – панацея от выкипания?
Бытует мнение, что AGM и GEL аккумуляторы, благодаря технологии изготовления, совсем не требуют долива воды. Так ли это? Батареи первого типа внутри проложены стекловолокном, пропитанным электролитом. Электролит аккумов второго типа при помощи силикагеля доводится до консистенции желе. На поверку, эти АКБ пусть и медленнее, но расходуют воду. Они просто пересыхают изнутри и в какой-то момент перестают функционировать. В таком случае, доливка всего нескольких миллилитров воды, может оживить такую батарею. Важно, чтобы было, куда доливать.
В чем же отличие AGM и GEL от типичных аккумуляторов? В том и дело, что именитые производители добавляют в свои VRLA-батареи (так называют оба класса в сумме) присадки, которые способствуют рекомбинации водорода и кислорода. Однако, некоторые бренды помельче, так делают далеко не всегда. Ведь клиент платит за модную технологию! Которая сама по себе не делает аккумулятор необслуживаемым, и уж тем более, вечным. Дьявол, как водится, в деталях.
«Тяжелый смог окутал Вашингтон…»
Другой распространенный страх автомобилистов, наряду со взрывом аккумулятора – опасные испарения при зарядке. Далеко не все могут подзаряжать батарею за пределами своей квартиры, как советуют эксперты. Неужели, необходимость домашнего заряда непоправимо отравляет воздух в жилище?
Присмотримся к страхам подробнее. Про смехотворность взрыва водорода мы уже сказали. На втором месте среди «зарядных фобий» стоит возможность отравиться сероводородом. Здесь, химия щелкает по носу
фантазеров: чтобы сульфат-ион восстановился, нужны на порядок более высокое напряжение и сила тока. Сернистый ангидрид (SO2) легче образовать «в стенах» аккумулятора, но и для такой реакции в аккумуляторе не могут возникнуть условия, даже теоретически.
Есть и более ядовитые соединения, выброс которых народная молва преписывает зарядке. Это арсин и стибин. Говорить о первом абсурдно – он является производным мышьяка, а мышьяк в качестве присадок к активной массе АКБ не добавляют уже пару-тройку десятилетий. А вот стибин мог бы образоваться внутри батареи, но катод, в ходе функционирования аккумулятора, не повреждается. А именно в катодах АКБ содержится сурьма. Но даже если бы стибин выработался в ходе эксплуатации, он бы тут же прореагировал с сульфатом свинца, восстановившись до металлической сурьмы.
Единственное, чего стоит бояться при домашней зарядке – аэрозоль серной кислоты. При кипении электролита, мельчайшие частицы кислоты перемешиваются с выходящим из отверстий в пробках воздухом. Аэрозоль вызывает кашель, раздражает слизистые оболочки, в остальном же он не опасен. Для человека. А вот для ткани и бумаги, аэрозоль очень вреден. За длительное время, он доведет до ветхости и то, и другое. Поэтому, рядом с заряжающимся аккумулятором лучше не держать важные бумаги или одежду.