Что делать если взорвался аккумулятор в автомобиле

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).

Сейчасчитают Как привезти Tesla из Америки в Беларусь самостоятельно

1.1k

Водительское удостоверение на велосипед и электросамокат. Будут ли они введены в 2021 году?

2.4k

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.

Взрыв аккумулятора при «прикуривании» от авто ?

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?

Почему взрываются LiPo аккумуляторы?

Все дело в химии (ваш кэп), ионы лития начинают воспламеняться при контакте с воздухом. Все LiPo взрываются и воспламеняются только когда повреждается оболочка одной или нескольких секций (банок) аккумулятора. Это может произойти вследствие механического повреждения, например, при ударе или при сильном вздутии, вследствие воздействия высоких температур или неправильного заряда. Сила взрыва напрямую зависит от уровня заряда аккумулятора, если он заряжен сильно (и тем более чрезмерно), химические процессы в нем будут протекать гораздо сильнее и, наоборот, если разряжен, то химические процессы будут медленнее, поэтому и взрыва может не произойти, так, подымит немного.

Повредить аккумулятор можно при падении и транспортировке — неудачно упасть аккумулятором на твердую острую поверхность (камень) и так далее, способов повредить оболочку много, если быть неаккуратным. Давайте рассмотрим подробнее эти проблемы.

Перезаряд аккумулятора

Стандартное максимальное напряжение одной ячейки (банки) lipo аккумулятора равно 4.2 вольта. Если вы используете китайский зарядник, значит, там будут менее качественные компоненты, которые могут выйти из строя. Да, у оригиналов тоже могут выйти из строя, но этот шанс в разы меньше, там хотя бы вентиляторы есть для охлаждения. Теперь к сути, если напряжение будет более 4.2V, начнутся необратимые химические реакции, ячейка начнет вздуваться, повредит свою оболочку и произойдет взрыв.

Перезаряд LiPo — это самый опасный отказ аккумулятора, так как это происходит при максимальном заряде + еще наверх успеет сколько-то залиться энергии. При взрыве очень вероятен еще и огонь, а это чревато пожаром. Единственный способ обезопаситься от этого — пользоваться оригинальными ЗУ и следить за процессом заряда, а также выбирать правильные режимы заряда.

Прокол аккумулятора

Тоже распространенная причина взрыва аккумулятора. При полетах в скалистой местности есть большой шанс упасть на камень и повредить оболочку. При проколе происходит моментальное воспламенение и горящая ячейка может прихватить с собой еще и «здоровые» ячейки. По этой причине не лишним будет принести с собой небольшой огнетушитель, так хотя бы сгорит только аккумулятор, а не весь ваш квадрокоптер. Но лучше, конечно, чтобы такого никогда не было!

Некоторые производители делают заводскую защиту аккумуляторов, например, компания Dinogy делает вставки из стекловолокна (твердый пластик), это защитит аккумулятор от прокола, но так делают далеко не все. 

Статья как защитить lipo аккумулятор.

Механические повреждения, вмятины на аккумуляторе

При жестких посадках и падениях можно оставить вмятину на аккумуляторе, но при этом прокола не будет. По факту, это бомба замедленного действия. Дело в том, что в передней части находятся контакты, которые связывают ячейки между собой. При механическом повреждении они могут достать друг друга (компоновка там компактная) и замкнуть. Короткое замыкание тоже вызывает воспламенение. Внутреннее повреждение структуры при вмятинах тоже может привести к такому же эффекту (воспламенению).

Короткое замыкание

КЗ происходит, когда замыкаются контакты + и -. Происходит очень много искр, повреждается оболочка и возникает выброс энергии. Но это не всё. Если замкнули силовые провода, выход энергии может быть такой силы, который превышает номинал разряда, это приводит к цепной реакции: аккумулятор начинает нагреваться и расширяться, из-за чего повышается внутреннее сопротивление и реакция начинает протекать еще быстрее — аккумулятор греется и расширяется, пока не произойдет взрыв.

Замыкания чаще всего происходят после сборки нового квадрокоптера и при первом включении. Чтобы избежать замыкания, при первом включении нужно включать в цепь какие-нибудь предохранители с нужным номиналом. Например, использовать Smoke Stopper, как его собрать и что это, можете почитать на сайте https://oscarliang.com/smoke-stopper/.

Замыкания могут происходить и во время краша, например, от платы PDB (плата разводки питания) может оторваться силовой кабель, который что-нибудь замкнет. То же самое относится и к балансировочным проводам аккумулятора.

Высокая температура

Аккумуляторы lipo могут взорваться при воздействии на них высоких температур. О таких случаях я не слышал, но они имеют место быть. Чаще всего lipo раздуваются, если их оставляют в машине в жаркий день. Не оставляйте аккумуляторы на солнце!

Почему автомобильные аккумуляторные батареи взрываются?

Взрыв происходит при повышении давления, вызванном накоплением легковоспламеняющихся газов. Последние возгораются под воздействием провоцирующих факторов. После исчерпания запасов сульфата газовые пузырьки поднимаются вверх. Во время зарядки вода распадается.

Аккумулятор чаще всего взрывается при перезаряде или неправильной работе генератора. При подаче высокого напряжения электролит начинает кипеть, что приводит к повышению давления.

Забитые отверстия для отвода газов

В таком случае внутри корпуса скапливается водород. Батарея взрывается при возникновении искры. Углекислый газ вступает в реакцию с водой, в результате чего выделяется большое количество энергии. Происходит разрыв нескольких банок аккумулятора.

Если двигатель не заводится, начинающий водитель продолжает поворачивать ключ в замке зажигания. Источнику питания приходится выдавать повышенное напряжение. Электролит закипает, превращаясь в газ. Если отводные отверстия забиты, батарея взрывается.

Понижение уровня электролита

Аккумуляторная батарея требует регулярного обслуживания. Нужно постоянно следить за количеством электролита. Если не добавлять воды, процесс газообразования ускоряется. Банки пустеют, освобождающееся пространство заполняется водородом. При снижении количества электролита вероятность взрыва батареи повышается. Жидкость должна полностью скрывать металлические элементы.

Современные устройства снабжены индикаторами, облегчающими обслуживание.

Неисправности генератора

Скорость вращения коленчатого вала машины постоянно меняется, поэтому генератору приходится выдавать разное напряжение. При повышении параметра до 14 В начинается распад воды. Если напряжение растет постоянно, газ образуется в больших количествах.

Проблемы с чехлом

Водители часто надевают на аккумулятор защитных кожух, предотвращающий попадание грязи и охлаждение содержимого. Использование чехла – частая причина нарушения целостности корпуса. Кожух перекрывает отводящие газы отверстия. Водород накапливается в банках, повышая давление.

Искра и неисправности клемм

Искра, перемещающаяся по электрическим клеммам, приводит к воспламенению содержимого аккумулятора. Такая ситуация возникает при расшатывании или неправильной фиксации клемм. К появлению искры приводят окисление металла, загрязнение контактов или ненадежное соединение проводов. При искрении электролит быстро закипает, корпус аккумулятора повреждается.

Возникновение искры при контакте со щупом

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.

Распространенные неисправности аккумулятора

Как правило, автомобилисты сталкиваются со следующими неисправностями АКБ:

• повреждение пластин (химическое либо механическое);
• короткое замыкание пластин или электродов аккумулятора;
• повреждения корпуса АКБ, из-за которых банки батареи теряют герметичность;
• химическое окисление клемм на выводе АКБ.

В большинстве случаев неисправности аккумулятора возникают по таким причинам:

1. Неправильная эксплуатация аккумуляторной батареи.
2. Окончание срока использования АКБ.
3. Заводской брак.

Пришло время перейти непосредственно к генератору автомобиля. Поломки генератора встречаются гораздо чаще, что вызвано более сложной конструкцией этого элемента. Да и обнаружить проблемы бывает намного труднее.

Специалисты часто имеют дело с такими неисправностями генератора:

• поломка регулятора напряжения;
• повреждение диодного моста (он же выпрямитель);
• изнашивание токосъемных щеток;
• дефекты проводов зарядной цепи;
• повреждение либо эксплуатационный износ шкива;
• износ токосъемных колец или коллектора;
• замыкание отдельных витков на обмотке статора;
• выход из строя подшипника.

Каждый уважающий себя автолюбитель должен понимать, какие причины неисправностей генератора встречаются наиболее часто, и как с ними можно бороться. Необходимо также не забывать о том, что избежать серьезных проблем помогает своевременная профилактика. Ближе к концу статьи мы рассмотрим и некоторые советы, которые помогут вам узнать, как проверить генератор самостоятельно. Но давайте сначала узнаем о внутреннем устройстве узла.

Существуют генераторы постоянного и переменного тока. В наше время легковые автомобили комплектуются устройствами переменного тока с интегрированным выпрямителем, который также называю диодным мостом. Именно эта деталь обеспечивает превращение переменного тока в постоянный, который необходим для функционирования электрических устройств в машине. В большинстве случаев диодный мост расположен в корпусе либо крышке генератора. Как правило, он встроен в одну из этих деталей.

Электрическое оборудование современного автомобиля может работать лишь в заданном диапазоне токов по напряжению. Очень часто рабочим считается напряжение от 13,8 до 14,7 Вольт. Поскольку генератор соединен с коленвалом мотора с помощью специального ремня, его работа напрямую зависит от скорости движения транспортного средства и текущих оборотов двигателя.

С целью сглаживания получаемого тока используется реле-регулятор напряжения. По сути, он используется как стабилизатор и помогает выровнять рабочее напряжение, в котором не должно быть провалов и скачков. Многие автомобильные генераторы комплектуются регуляторами напряжения интегрального типа, которые автомобилисты называют «таблетками» или «шоколадками».

Почему батареи взрываются

Важнейшей причиной взрыва аккумуляторной батареи считается скопление горючих газов, которые воспламеняются при возникновении конкретных условий. Газы начинают выделяться после полного расхода сульфата свинца, образовавшегося во время разряда. Другими словами, после восстановления заряда, вода начинает разлагаться. Следовательно, если взорвался аккумулятор, значит, происходил сильный перезаряд АКБ.

Причиной перезаряда считается несколько факторов:

• Высокое напряжение заряда. • Длительная зарядка. • Неправильное функционирование генератора.

Если для заряда используется автоматическое зарядное устройство, взрыв аккумулятора автомобиля невозможен, так как после полной зарядки устройство отключиться, подача напряжения прекратиться.

Самым распространенным случаем, отчего может взорваться аккумулятор, считается нарушение работы генератора. Он обязан подавать напряжение 14,2 вольта. Если это значение выше, внутри аккумулятора начинается кипение электролита, как следствие, происходит взрыв.

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

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.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Подборка полезных онлайн-сервисов по тюнингу автомобиля

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.

Причины взрыва аккумулятора

Мощнее всего взрывались и горели аккумуляторы первых поколений. Впрочем, хорошо «бахают» и современные образцы. В процессе взрыва в них происходит множество химических реакций, в результате чего образуются горючие газы, поддерживающие горение. Даже если перекрыть горящему аккумулятору доступ кислорода, он будет гореть до тех пор, пока не сгорит полностью. Взрывы протекают достаточно интенсивно, из-за чего пользователи получают травмы.

Существуют пять самых распространённых причин взрыва аккумуляторов:

Заводской брак – в процессе производства что-то может пойти не так, из-за чего на свет появится бракованная батарея. Такие батареи готовы взорваться в любой момент, причём предсказать это невозможно.
Выход из строя контроллера заряда – об этом мы говорили чуть выше

Высокий ток приводит к интенсивному разогреву, после чего реакция становится необратимой – образуется большое количество раскалённых газов, аккумулятор взрывается, вспыхивая желто-белым пламенем.
Ошибка в разработке аккумулятора – например, производитель не уделил внимание толщине корпуса, из-за чего батарея перестала выдерживать даже слабые термические нагрузки (здесь возникает избыточное давление).
Перегрев – он может возникнуть из-за больших зарядных токов. Также возможен перегрев в результате нарушения правил эксплуатации батареи (например, пользователь любит держать трубку под подушкой).
Механическое повреждение – может возникнуть в смартфонах и телефонах со сменной батареей

Повреждённую батарею желательно утилизировать.

Ещё одна причина – аккумулятор произведён непонятно кем и непонятно где. По этой причине рекомендуется покупать только оригинальные аксессуары.

Может ли взорваться автомобильный аккумулятор?

Среди автолюбителей по поводу этого вопроса есть много споров и мифов. Одни считают, что аккумулятор может взорваться, другие что нет. Некоторые, выдумывают какие – то странные причины его взрыва. Сейчас разберемся, может ли взорваться аккумулятор и от чего.

Да, аккумулятор вполне может взорваться, но не сам по себе, а если Вы неправильно с ним обращаетесь и при определенных условиях

. Кстати, взрыв может произойти при такой банальной процедуре как, прикуривание другой машины. Но если вникнуть в эту тему и понять, почему АКБ может взорваться, то Вы сможете избежать этого.

Я не стал расписывать всё в подробностях, просто объясню в общих чертах и отвечу на главный вопрос.

Когда Вы собираетесь прикуривать машину, стоит начать с изучения руководства по эксплуатации. Так как Ваша машина вполне может иметь иные места подсоединения проводов, а не привычные всем. В основном такое встречается на машинах, у которых аккумулятор расположен не в стандартном месте, например в багажнике или над колесами. Но даже если АКБ у Вашей машины под капотом, всё равно стоит знать почему взрываются АКБ, о причинах ниже.

Почему может взорваться

Нынешние свинцово-кислотные аккумуляторы сделаны из опасных материалов, и иногда они могут опасно друг с другом взаимодействовать.

Вся суть в том, что когда Вы заряжаете или разряжаете АКБ, возникает газообразный водород, и к сожалению, он с легкостью может загореться.

Кстати, при определенном соотношении водорода и кислорода, взрыв может произойти даже от легкой тряски.

Причины

Первая причина взрыва АКБ

– это искра, которая может возникнуть при подключении либо отключении проводов

Именно поэтому важно подключиться к металлу либо раме, а не тереть об саму минусовую клемму. Иначе эта искра приведет к взрыву водорода

Вторая причина похожа на первую

, но только источник возгорания не снаружи, а внутри аккумулятора. Когда АКБ работает неправильно и при этом уровень электролита понижен, (его понижение неизбежно) то пластины в АКБ будут деформироваться со временем, и в итоге это вполне может привести к тому, что они начнут соприкасаться между собой, возникнет искра, и АКБ взорвется из-за того же водорода.

Взрыв литий-ионного аккумулятора

Литий-ионный аккумулятор представляет электрохимическую ячейку, с несколькими опасными факторами:

• короткое замыкание между анодом и катодом из-за нарушений зазоров при сборке;
• нарушения электрохимической реакции при перезарядке аккумулятора или эксплуатации при низкой температуре и очень глубокий разряд;
• зарядка высоким током;
• случайные механические повреждения, приводящие к замыканию.

Первопричиной взрыва Li-Ion аккумулятора становится короткое замыкание, ведущее к нагреву внутри до 80-90 . При этом защитный слой на анодной ленте разлагается с выделением легких газов – этана, метана, этилена. Взрывоопасная смесь без кислорода не активна. Реакции внутри экзотермические, температура постепенно повышается до 200 . В этот момент в реакцию вступают окислы металлов и литий на катоде, в виде дендритов. Реакция идет с выделением кислорода, происходит резкое повышение температуры и взрыв батареи. Все этапы происходят быстрее, чем требуется времени на прочтение..

Производители знают о причинах взрывов аккумуляторных батарей и предусмотрели защиту от перезаряда и снижения напряжения на клеммах ниже допустимого. Предохранительный клапан и контроллер должны отключить устройство от системы питания, стравить газ. Но горючий газ, выходя в атмосферу, может дать факел.

Склонность к взрыву литиевых аккумуляторов вынудила авиаперевозчиков отказаться принимать в багаж вещи, где источником энергии являются литий-ионные аккумуляторы. Зачастую они представлены форм фактором 18650, пальчиковыми батареями

Опасность литиевых батарей отходит на второй план, компенсируется их большой емкостью и малым весом. Уже создан предохранитель на основе нанотехнологии, способный отключать элемент при нагревании до 70 , после остывания контакт восстанавливается. Применение компонента повысит устойчивость аккумулятора к перезаряду и перегреву.