Может ли на самом деле взорваться аккумулятор

Взрыв автомобильного аккумулятора – довольно редкое явление. Однако, если он случится – проблемы будут серьезными. Лучше предпринять меры для исключения такой ситуации.

Как взрываются аккумуляторы

Аккумулятор состоит из негорючих компонентов, ни один из которых не может вызвать взрыв. При зарядке протекает следующая основная электрохимическая реакция:

2PbSO₄ + 2H₂O → PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄

Когда АКБ разряжается, реакция протекает в противоположном направлении:

PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O

Очевидно, что в результате процессов пополнения и расхода энергии не образуется никаких опасных веществ. Однако во время зарядки слишком высокое внешнее напряжение, приложенное к клеммам батареи, вызывает электролиз воды. При этом она разлагается на водород и кислород:

2H₂O → 2H₂ + O₂

Эта смесь водорода и кислорода называется гремучим газом. Ее опасность вызвана следующими свойствами:

• низкая энергия воспламенения – может загореться от небольшой искры;
• низкая температура возгорания;
• высокая летучесть;
• высокая температура горения;
• соотношение газов в смеси находится в пределах взрываемости.

Если даже гремучий газ не загорится и не взорвется, его давление может превысить лимит прочности корпуса. В этом случае оболочку АКБ разорвет изнутри, а последствия будут ненамного лучше – разлив кислоты, повреждение сторонних предметов, вероятность возгорания газовой смеси во внешнем пространстве.

Возможные причины возгорания

Существует только одна причина возгорания – накопление огнеопасной газовой смеси. Возникнуть она может вследствие избытка внешнего напряжения, а вот поводы для такого режима могут быть разными. Также существуют явления, которые способны повысить вероятность пожара или взрыва.

Неправильная зарядка

Избыточное напряжение вызывает газообразование, обычно, в конце процесса зарядки. Такое бывает в различных случаях.

1. При зарядке от внешнего ЗУ в режиме постоянного тока. Зарядный ток зависит от разности напряжений между выходом ЗУ и напряжением на клеммах АКБ. Чем больше заряжается АКБ, тем выше ее выходной уровень, тем выше надо поднять напряжение от зарядника. Это прямой путь к началу электролиза. Чтобы избежать «кипения», надо выбирать автоматические ЗУ с ограничением выходного напряжения в режиме стабильного тока. Если уровень тока поддерживается вручную, при первых признаках начала электролиза надо прекратить увеличение напряжения и довести АКБ до полного заряда постоянным напряжением (или даже уменьшив его).

   

2. По незнанию. Некоторые автовладельцы считают «кипение» необходимым условием зарядки. На самом деле, это не так. Этот режим вовсе не обязателен, а прекращать процесс пополнения энергии надо по достижению напряжения на клеммах батареи уровня 12,6 вольт. Автоматические зарядные устройства могут прерывать процедуру пи падении тока зарядки ниже определенного уровня (в режиме стабилизированного напряжения).

«Закипеть» батарея может и на борту автомобиля. Произойти это может при неисправном регуляторе напряжения генератора, который должен ограничить уровень в бортсети на уровне 14,5 вольт. Если регулятор неисправен, напряжение может вырасти и вызвать электролиз в аккумуляторе. При первых подозрениях на начало «кипения» надо проверить напряжение на клеммах батареи. Если оно повышено, надо искать неисправность.

Понижение уровня электролита

Сниженный уровень жидкого реагента в ячейках аккумулятора вреден сам по себе. Он ведет к снижению емкости батареи, к пересыханию и осыпанию активной обмазки и т.п. Но уменьшение объема электролита освобождает пространство внутри банок для скопления кислородно-водородной смеси. С одной стороны, при равном количестве выделившихся газов их давление будет ниже. Это снизит опасность механического разрыва корпуса АКБ (но может оказаться недостаточным для срабатывания предохранительного клапана). С другой – большее количество смеси даст более мощный взрыв или более интенсивный пожар. Второй фактор опасности, пожалуй, перевешивает.

Чехлы

Некоторые водители в зимний период накрывают аккумулятор чехлом, чтобы АКБ медленнее остывала. В этом случае существует риск перекрыть отверстия (неплотности в пробках, сбросные клапаны), через которые скопившийся газ улетучивается в атмосферу. Сама по себе эта мера к серьезным последствиям не ведет, но если условия для образования гремучей смеси уже созданы, чехол может усугубить проблему.

Засор в вентиляционных отверстиях

К тем же последствиям может привести засор в отверстиях, через которые газовая смесь улетучивается естественным путем. Надо периодически осматривать пробки и клапаны (для необслуживаемых аккумуляторов) и вовремя принимать меры.

Может ли произойти взрыв при зарядке от другого авто

Если автомобиль «прикуривается» или подзаряжается от другой машины, и у автомобиля-донора неисправен регулятор напряжения генератора, это может привести к разложению воды на гремучую смесь. Чтобы этого избежать, перед подключением проводов от другого автомобиля надо измерить напряжение в его бортсети. Если оно повышено, от «прикуривания» лучше воздержаться.

Есть ли «иммунитет» от взрыва у AGM и GEL

В аккумуляторах, произведенных по технологиям AGM и GEL, используются те же реагенты, что и в обычных батареях. Электрохимические реакции в них тоже идут идентичные. Отличаются такие АКБ от традиционных только конструкцией, а важный момент состоит в том, что такие батареи выпускаются, большей частью, в необслуживаемом виде. Это подразумевает герметичный конструктив со сбросным клапаном. Он выпускает излишек газов в атмосферу при достижении определенного давления. Но возможности клапана ограничены, кроме того, он может быть сломан, засорен и т.п. Поэтому внутри такого аккумулятора возможно скопление газов в больших количествах, а свободно улетучиться они не могут. Говорить о большей безопасности таких АКБ нельзя.

Как избежать разрушений в АКБ

Чтобы избежать пожара и взрыва, надо соблюдать определенные правила. В первую очередь, надо соблюдать режим зарядки. Главное – не допускать «кипения». Это намного снизит количество образующихся газов, но вряд ли исключит совсем.

Поэтому второе главное правило – при зарядке АКБ вне машины соблюдать правила пожарной безопасности. Недаром промышленные аккумуляторные помещения, где батареи заряжаются и обслуживаются, относят к категории взрывопожароопасных. В таких помещениях нельзя пользоваться открытым огнем, курить, установлены требования к принудительной вентиляции, а при неисправности вентиляции зарядное устройство автоматически выключается. Это же относится и к гаражу, когда в нем заряжается аккумулятор от личного автомобиля. Надо исключить любое искрение, любое пламя. Также требуется обеспечить возможность проветривания в течение всего процесса зарядки, и не будет лишним установить все электрооборудование во взрывобезопасном исполнении (выключатели, светильники и т.п.).

Еще надо исключить условия, увеличивающие вероятность возгорания. К ним относятся перечисленные выше перекрытия выходов для газовой смеси и снижение уровня электролита. Для этого потребуется периодически контролировать состояние АКБ.

Что делать, когда аккумулятор загорелся

В штатном режиме в аккумуляторе гореть нечему. Все его составляющие являются негорючими веществами:

• вода;
• серная кислота;
• свинец и его соединения.

Также трудногорючим является пластик, из которого изготовлен корпус АКБ. Поджечь его практически невозможно, ведь электролит и свинец полностью снаряженной батареи будут отнимать тепло у пластмассы, не давая оболочке загореться.

Однако в режиме «кипения» вода разлагается на водород и кислород. Тушить гремучий газ водой — не лучшая идея, ведь температура горения водорода в кислороде составляет около 2800 градусов, а уже при 2500 вода начинает разлагаться на те же водород и кислород, что лишь усугубит горение. Также нет смысла тушить загоревшийся газ перекрыванием доступа атмосферного кислорода – он уже содержится в газовой смеси.

В первую очередь надо прекратить процесс электролиза – для этого надо обесточить батарею любым способом. После этого реакция быстро прекратится сама по себе, и подпитка пламени закончится. Можно попробовать тушить струей углекислотного огнетушителя — расширяющийся газ охладит место пожара и может сбить пламя. Также углекислота предохранит от возгорания окружающие предметы.

Вероятность возгорания и взрыва кислотно-свинцовой АКБ не столь высока, как, например, литий-ионной. Да и тушить такую батарею попроще. Но все же меры предосторожности надо соблюдать – эту проблему легче предупредить, чем устранить.