鉅大LARGE | 點擊量：4575次 | 2021年04月16日
為何蓄電池組會失火爆炸？導(dǎo)致蓄電池組失火爆炸的原因分析
1、前言
蓄電池組通信電源系統(tǒng)中直流供電系統(tǒng)的重要組成部分，它作為直流供電的后備電源，重要擔(dān)負著在市電突然中斷的情況下，繼續(xù)為通信負載供應(yīng)安全、穩(wěn)定、可靠的電力保障，
確保通信設(shè)備的正常運行。因此，蓄電池在確保通信暢通方面具有十分重要的意義。
2、蓄電池的原理
閥控式鉛酸蓄電池的電化學(xué)反應(yīng)原理就是充電時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能在電池內(nèi)儲存起來，放電時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能供給外系統(tǒng)。其充電和放電過程是通過電化學(xué)反應(yīng)完成的，電化學(xué)反應(yīng)式如下：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
PbO2＋2H2SO4＋Pb→PbSO4＋2H2O＋PbSO4
（二氧化鉛）（硫酸）（海綿狀鉛）（硫酸鉛）（水）（硫酸鉛）
正極活物質(zhì)電解液負極活物質(zhì)正極活物質(zhì)電解液負極活物質(zhì)
從上面反應(yīng)式可看出，充電過程中存在水分解反應(yīng)，當(dāng)正極充電到70％時，開始析出氧氣，負極充電到90％時開始析出氫氣，由于氫氧氣的析出，假如反應(yīng)出現(xiàn)的氣體不能重新復(fù)合得用，電池就會失水干涸；關(guān)于早期的傳統(tǒng)式鉛酸蓄電池，由于氫氧氣的析出及從電池內(nèi)部逸出，不能進行氣體的再復(fù)合，是需經(jīng)常加酸加水維護的重要原因；而閥控式鉛酸蓄電池能在電池內(nèi)部對氧氣再復(fù)合利用，同時抑制氫氣的析出，克服了傳統(tǒng)式鉛酸蓄電池的重要缺點。
3、可導(dǎo)致蓄電池失火的原因
3.1、蓄電池單體及與開關(guān)電源間連接松動
根據(jù)能量公式：
（I代表電流、R代表電阻、T代表時間）。當(dāng)蓄電池組放電或較
大電流充電時，連接松動處，連接部件間電阻過大、熱量積累，溫度升高，引起電池端子發(fā)熱導(dǎo)致外殼材料炭化，ABS冒煙起火，直至同一層面蓄電池燃燒。鉛合金融化，且電池內(nèi)部存有可燃氣體，會加助電池燃燒。不是所有的連接松動一定會引發(fā)燃燒，有時候非常松動反而不能引起火災(zāi)，他只是松動的程度恰巧達到使端子部位溫度升高最快的時候概率更大，幾乎所有的由于連接松動引起的燃燒都是在電池的上部首先開始。
3.2、蓄電池殼體滲漏
蓄電池外殼是阻燃無機ABS工程塑料，它的剛性很好，同時韌性很差，在安裝搬運過程中，由于碰撞造成外殼出現(xiàn)裂紋。而基站開通之前，電池沒有電壓通過，內(nèi)部沒有壓力，所以也看不出滲液，在基站開通后，蓄電池充電時，內(nèi)部出現(xiàn)氣體，氣體壓力使硫酸從細小的裂紋中滲出，滲出的硫酸流到接地的電池架上，形成短路而引發(fā)事故。
3.3、蓄電池過充電
電池假如出現(xiàn)過充電，電池內(nèi)部氣體來不及被吸收，出現(xiàn)積累內(nèi)部壓力超過開閥壓后排出氫氧混合易燃易爆氣體，假如站點密封較好，在外部有火花時即容易引燃引爆。
3.4、失火后的現(xiàn)象：
3.4.1、連接條松動造成的失火，最初起火的那只電池一定是燒得最嚴重即外殼被燒掉得最多的，而蔓延到后面的，燒的程度也是最輕的，在現(xiàn)場能夠從廢墟中找到當(dāng)初連接松動的那只端子，即連接條、燒掉下來銅芯和螺絲之間可以晃動。
3.4.2、由于殼體滲液與安裝架形成短路而引發(fā)的燃燒會在與安裝架接觸點先燃燒，首先燃燒的部位燒的程度最嚴重，能夠一目了然。
4、蓄電池組爆炸的原因
4.1、蓄電池爆炸有引爆和壓爆兩種。
4.2、引爆：當(dāng)電池內(nèi)部氫氣的含量超過4%并有明火時，有可能發(fā)生引爆。浮充電壓偏高，電解水較多，負極板析出的氫氣未能及時全部擴散到正極板而有部分存留在電池上部，含量逐漸新增。在浮充時充電電流很小，即使極柱、正負極板群有接觸不良的點，也不會引起明火，但在轉(zhuǎn)為放電的瞬間，放電電流很大，有的將達到上千安培，這時觸點不良的點就
容易出現(xiàn)明火，使蓄電池發(fā)生爆炸。
4.3、壓爆：用ABS塑料做殼體的蓄電池，當(dāng)內(nèi)部壓強大于40kPa，內(nèi)部應(yīng)力發(fā)生大的變化時，電池可能發(fā)生壓爆，即使內(nèi)部應(yīng)力沒有發(fā)生大的變化，若壓強繼續(xù)增大，也會引起壓爆。浮充電壓偏高，電解水較多，正極板析出的氧氣和負極板析出的氫氣不能通過中間反應(yīng)化合成水而存在于電池內(nèi)部，使蓄電池殼體承受的壓力越來越大，當(dāng)安全閥未能及時自動開啟，殼體的壓力在達到一定值時，就會發(fā)生壓爆；當(dāng)殼體壓強達到40kPa時，接近危險狀態(tài)，在浮充電時，因充電電流小，電池內(nèi)部應(yīng)力處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)，尚未出現(xiàn)壓爆，但在轉(zhuǎn)為大電流放電的瞬間，對電池內(nèi)部應(yīng)力急劇變化，從而引起壓爆。
5、預(yù)防措施
5.1、為了使蓄電池在通信電源供電系統(tǒng)中能夠安全運行，YD/T799-2002《通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中特作了有關(guān)規(guī)定，要求蓄電他的密封反應(yīng)效率不低于95％；安全閥應(yīng)具有自動開啟和自動關(guān)閉的功能，其開閥壓力應(yīng)為10～35kPa，閉閥壓力應(yīng)為3～15kPa；蓄電池在充電過程中遇有明火，內(nèi)部應(yīng)不引燃、不引爆；蓄電池均衡充電單體電壓力2.30～2.35V（25℃）；蓄電池浮充單體電壓為2.20～2.27V（25℃）。嚴格執(zhí)行上述規(guī)定，可以有效地抑制電池失火（爆炸）等惡性事故的發(fā)生。
5.2、控制電池內(nèi)部的氫氣含量在4%以下或內(nèi)部壓強小于40kPa。為此，在做均衡充電時要檢查安全閥是否動作，安全閥開啟時是否有哧哧的聲音，或用試紙檢查是否有酸霧逸出。另外，還要嚴格按照廠家使用維護說明書的要求，整定浮充電壓和均充電壓，并要在巡檢時予以校準(zhǔn)。
5.3、關(guān)于安裝質(zhì)量，也包括儲存、安裝、容量實驗等多個方面。這些方面均會直接影響閥控式蓄電池日后的運行和維護工作，因此在搬運儲存的過程中應(yīng)注意不要發(fā)生碰撞，在安裝過程中要注意匯接條與電池極樁之間的吻合，小心將不平的極樁整平。在緊固極樁時，所用的力量既不能太大也不能太小。如太大，會使極樁內(nèi)的銅套溢扣，力量太小又會造成匯流條與極樁接觸不良，因此安裝中最好采用廠家供應(yīng)的有過力脫扣的扳手，或按照廠家供應(yīng)的參考公斤力，使用相應(yīng)的公斤的扳手。在安裝中還液壓注意以下方面：
一、要使蓄電池與
直流屏之間各組蓄電池正極與正極、負極與負極的長短盡量一致，以在大電流放電時保持電池組間的運行平衡；
二、要使電池組的正、負極匯流板與電池匯流條間的連接牢固可靠；三、
在安裝后，千萬不要忘記給電池補充充電。由于一般連接松動以及殼體滲漏重要是在工程建設(shè)安裝初期埋下的隱患，所以建議對剛投入運行的基站在最短的時間內(nèi)進行回訪訪巡檢，重點檢查電池的連接處和電池的底部。
5.4、電池與其它設(shè)備間保持必要的安全距離，以防止其它電器設(shè)備出現(xiàn)火花/火災(zāi)時引燃電池，也可有利于電池散熱，并能盡量防止因電池燃燒等引起大的損失；
5.5、關(guān)于密封性能較好、停電次數(shù)較多的基站（板房），要加強巡檢，防止氫、氧混合氣體堆積，造成火災(zāi)隱患。
5.6、關(guān)于已經(jīng)投入使用的蓄電池組，在對連接條和電池殼體加強巡視的同時，要求對蓄電池單體及與開關(guān)電源間連接處涂抹導(dǎo)電膏。
5.7、閥控式密封蓄電池荷電從出廠到投入使用前不要進行初充電，但由于電池從生產(chǎn)入庫、包裝、運輸、安裝到投入運行往往要數(shù)月時間，因此，在投入正式使用前應(yīng)以2.3~2.35V/只恒壓限流的充電方法，對電池進行補充充電，否則，電池的端電壓平衡要較長時間的浮充才能達到正常的要求。
5.8、閥控式密封蓄電池受溫度的影響較大，長期工作，溫度每升高6℃，電池的壽命將縮短一半，所以宜安裝在有空調(diào)的房間，采用利于散熱的布放方式。浮充電壓應(yīng)進行溫度自動補償。
5.9、由于目前使用的閥控式密封蓄電池是不能添加蒸餾水的，電解液干涸更是造成電池容量降低和使用壽命縮短的重要因素，為了防止電解液的大量損失而縮短電池的使用壽命，浮充電壓應(yīng)嚴格遵照廠家推薦的電壓值。要均衡充電的電池，宜恰當(dāng)采用低壓限流的充電方法，最大充電電流應(yīng)不大于2I10，充電電壓應(yīng)限制在2.35V/只以下。根據(jù)國外資料介紹，閥控式密封蓄電池的浮充電壓宜選擇廠家推薦電壓的下限值，但應(yīng)適時進行均衡充電。
