蓄电池起火爆炸的原因主要包括以下几点:
1.内压过高:在铅酸蓄电池的充电过程中,尤其是接近充电尾声时,由于过度充电,水会分解成氢气和氧气。同时,短路、严重硫化以及充电时电解液温度的急剧上升,都会促使水分大量蒸发。若此时加液孔盖的通气孔被堵塞,蓄电池内部的气体无法及时逸出,将导致内部压力急剧上升。随着压力的持续增加,蓄电池槽体可能首先发生变形。通常,当蓄电池内部压力超过0.25MPa时,便会发生爆裂,破裂位置多在槽盖热风结合处或应力集中的边角处。
2.氢气遇明火:当蓄电池过度充电时,会产生氢气。H2和O2混合气体的爆炸极限是H2占混合气体体积的4%至96%,而H2和空气的混合气体则是在4%至74%的范围内。若蓄电池内部的H2含量超过这个范围,一旦遇到明火,就会引发爆炸。这是—种化学反应,过度充电产生氢气,遇明火会爆炸。研究显示,蓄电池的这种爆炸属于支链爆炸反应,通常发生在过充电的情况下。如果蓄电池内部存在虚焊点,如极柱或穿壁焊等处,那么爆炸的几率会更高 。
3.排气孔堵塞:当压力达到一定程度时,蓄电池会突然爆裂,这种爆裂会产生强烈的震动。同时,如果蓄电池的极柱接线不牢固,那么这种震动就可能导致接线处产生火花。火花与空气中的氧气混合,形成爆炸性气体,一旦遇到明火,就会引发蓄电池的爆炸。
4.过充:在过充过程中,锂电池的电压会失去控制持续上升,处于贫锂状态的正极材料会分解放热。当正极电势升至电解液氧化分解电势时,电解液会在正极表面氧化分解,释放出大量气体和热量。这一系列不可逆反应都可能使电池内压和温度急剧上升,导致电池鼓胀破裂,引起火灾和爆炸。
5.短路:锂电池的电极材料、电解质均是易燃物,极易出现损坏,导致电池内短路。短路时锂电池中储存的巨大能量就会快速以热的形式释放出来,这种快速放热行为会造成电池内部温度剧烈升高,高温下电解液易引燃,引发电池整体燃烧。如果附近有易燃物则会造成爆炸,威胁人们的安全和健康。
蓄电池起火前的征兆可能包括以下几点:
1.充电异常:充电速度忽快忽慢,温度过高。正常充电时,电池温度会缓慢上升,但不会烫到让人不敢摸。如果充电速度突然变慢或充电器、电池表面烫得离谱(超过50℃),则需要警惕。
2.续航暴跌:电池老化后,容量会逐渐衰减,但如果续航突然断崖式下跌,可能是电池组内部某个电芯罢工。
3.异味或异响:闻到糊味、听到滋滋声。电池自燃前,内部可能因短路、过热产生电解液分解,释放出刺鼻的气味(类似烧塑料或臭鸡蛋味)。如果闻到这种味道,或者听到电池仓传来滋滋的电流声、啡啪的爆裂声,必须立即停车撤离。
4.车身变形:电池包鼓包、外壳开裂。电池包通常安装在车辆底部,正常情况下是平整的。但如果发现底盘有凸起、电池包外壳开裂或变形,说明内部压力已经异常。