Содержание
Мало кто из автовладельцев подозревает, что такая безобидная вещь как аккумулятор может в один прекрасный момент взорваться и устроить в моторном отсеке кислотную «ванну». Это касается даже новеньких стартерных батарей.
В последнее время автовладельцы начали все чаще сталкиваться с «аккумулятрами-смертниками». Причем чаще всего от самопроизвольных «бабахов» батарей под капотом страдают, как ни странно, владельцы не автостарья, а вполне современных бюджетных иномарок, собранных в России. Для начала разберемся, как и почему эта пластмассовая коробка со свинцом и клеммами может взорваться. Неприятности могут произойти в момент зарядки аккумулятора. Дело в том, что во время работы машины он почти постоянно то разряжается, то заряжается. Заводим мотор — разрядка, поехали — генератор подзаряжает наш аккумулятор. Накопление и отдача электроэнергии свинцово-кислотной батареей основано на электрохимических реакций в электролите — водном растворе серной кислоты.
Когда АКБ отдает электроэнергию, из металлического свинца на пластинах отрицательного электрода образуется его сульфат, а на положительном электроде из оксида свинца идет его восстановление в металлический вид. При зарядке аккумулятора процесс идет в обратном направлении. И в момент после того, как весь сульфат свинца восстановится, начинается электролиз воды из электролита. При этом на электродах выделяются водород и кислород. Смесь этих газов взрывоопасна. Достаточно случайной искры или нагрева и происходит взрыв. Поэтому во всех современных АКБ предусмотрен специальный клапан для безопасного стравливания избытка образующихся газов в атмосферу.
И вот тут начинаются нюансы. Начнем с клапана. Во-первых он может перестать выполнять свою задачу из-за банальной грязи. Ситуацию может усугубить неисправный генератор. Если он выдает на клеммы аккумулятора больше положенных 14,1 Вольт, то в момент прерзаряда батареи может случиться лавинообразный выброс кислорода и водорода. Бурное «кипение» электролита при неработающем предохранительном клапане приводит к скачку давления внутри АКБ, его разогреву и, скорее всего, взрыву гремучей смеси. И не стоит считать, что подобные неприятности — удел обладателей автостарья. Наличие брака в новых аккумуляторах еще никто не отменял.
Из-за этого «свинью» в состоянии подложить и сравнительно новый АКБ на годовалой машине. Мало того, что вам может попасться аккумулятор с некондиционным газовым клапаном. Еще бывает, что автомат на аккумуляторном заводе, разливающий электролит, как говорится, «не доливает». Из-за этого между электролитом и крышкой АКБ появляется дополнительное пространство для накопления гремучей смеси кислорода и водорода. А чем больше «взрывчатки», тем мощней будущий взрыв. Травмы и серьезные химические ожоги «светят» автовладельцу, если его угораздит открыт капот машины непосредственно перед взрывом. Кроме того, расплескивание электролита по моторному отсеку грозит коррозией кузова, нарушением целостности всевозможных шлангов, патрубков, изоляции электропроводки и прочими «радостями».
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:
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!
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.
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.
