انفجار باتری خودرو افسانه نیست، زیرا باتری های سرب اسیدی خودرو در شرایط خاصی ممکن است منفجر شوند.
هنگامی که فشار استارت به روغن روان کننده فشار وارد می کند، صدای بلندی از پشت موتور در مجاورت جعبه باتری سمت پورت به گوش می رسد. در این حالت گاز هیدروژن منتشر می شود که در نتیجه آن قسمت بالایی جعبه باتری از بین می رود.
برق رسانی خودرو
قبل از هر چیزی باید بدانید که باتری ماشین هرگز به خودی خود و بدون دلیل منفجر نمی شود، بنابراین قبل از وقوع انفجار باید رشته ای از رویدادها اتفاق بیفتد. آگاهی از نحوه عملکرد باتری خودرو اولین قدم برای درک دلیل این امر است.
از اوایل قرن بیستم ساختار اصلی اکثر باتری‌های خودرو تغییر چندانی نکرده است. نحوه کار باتری های خودرو به این صورت است که یک سری صفحات سربی که در اسید سولفوریک غوطه ور هستند، بار تولید می کنند. واکنش شیمیایی بین صفحات و اسید به باتری اجازه می دهد تا جریان الکتریکی را شارژ، ذخیره و آزاد کند.
با این حال، یکی از محصولات جانبی این واکنش شیمیایی، گاز هیدروژن است که در حین شارژ شدن (چه توسط شارژر باتری یا دینام) از جعبه باتری خارج شده و به سرعت در هوا پخش می شود. بنابراین اگر جعبه باتری به طور نامناسب تهویه یا محصور شده باشد و در حین شارژ شدن این گاز منبع احتراق وجود داشته باشد، ممکن است انفجار کوچکی رخ دهد.
سیستم الکتریکی اولیه خودرو می تواند از جمله موارد احتمالی دیگر برای انفجار باتری ماشین باشد. ممکن است اتصال کوتاه منجر به سرعت تخلیه بسیار زیاد شود بطوری که باتری را خیلی سریع گرم کرده و به طور بالقوه باعث ذوب باتری و تولید گرمای کافی برای مشتعل کردن گاز هیدروژن در داخل یا نزدیک باتری شود.
یکی دیگر از بدترین موارد خرابی مربوط به میزان شارژ دینام است. اگر به دلیل نقص در تنظیم کننده ولتاژ دینام، ولتاژ خروجی متصل به باتری بیش از حد بالا باشد در نتیجه منجر به شارژ بیش از حد باتری می شود. این وضعیت ممکن است گاز هیدروژن بیش از حدی تولید کند که سیستم تهویه از آن استفاده کرده و در نهایت منجر به افزایش فشار در محفظه باتری و در نتیجه منجر به انفجار باتری می شود.
انفجار باتری های ژله ای بدون نیاز به تعمیر و نگهداری
باتری های ژله ای بدون نیاز به تعمیر و نگهداری یا مهر و موم شده منفجر نمی شوند زیرا اسید مایع ندارند و ترکیب شیمیایی این نوع باتری ها با نوع سرب اسیدی متفاوت است. به علت اینکه هیچ گاز هیدروژنی در آنها تولید نمی شود، بنابراین این خطر وجود ندارد که جرقه ای بتواند چیزی را مشتعل کند.
آناتومی باتری خودرو
قبل از بررسی انفجار باتری خودرو اجازه دهید ابتدا آناتومی یک باتری خودروی معمولی را بررسی کنیم. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، باتری خودرو با ساختار سرب/اسید، یک ظرف الکتروشیمیایی است که ولتاژی تولید می کند که باعث می شود جریان الکتریکی در اجزای مختلف وسیله نقلیه جریان یابد. یک محفظه پلیمری خارجی (پلی پروپیلن با چگالی بالا) به عنوان محفظه ای برای الکترولیت (اسید سولفوریک)، شش سلول و صفحات سربی عمل می کند. هر سلول 2.1 ولت در نهایت ولتاژ کل 12.6 ولت را در حالت شارژ کامل تحویل می دهد. دریچه‌هایی در بالای باتری نصب می‌شوند تا در طول سیکل شارژ عادی گازهای خروجی ایجاد شوند.
در طول سیکل شارژ، گاز هیدروژن تولید می شود و قبل از تخلیه در فضای بالاتر از سطح الکترولیت تجمع می یابد. گاز هیدروژن دارای محدوده وسیعی از محدودیت های انفجاری در هوا می باشد که از 4 تا 72 درصد هیدروژن در هوا متغیر است و به راحتی توسط شعله یا جرقه مشتعل می شود. اگر هیدروژن در داخل باتری شعله ور شود، معمولاً از بالای جعبه باتری منفجر می شود و اسید سولفوریک به سرعت و در مجاورت آن به همراه تکه هایی از جعبه باتری بیرون می ریزد. تولید انرژی انفجاری آنقدر سریع است که رویدادها نمی توانند به موقع بمنظور جلوگیری از انفجار، فشار را کاهش دهند.
شکل روبرو نمایی از یک باتری با طول عمر 2 سال است که منفجر شده و در اثر سوختگی اسید باعث آسیب شخصی شده است. این اتفاق زمانی افتاد که یک ژنراتور آماده به کار در طول سیکل آزمایش تعمیر و نگهداری عادی خود شروع به کار کرد. قسمت بالای باتری منفجر شد که این نشان می دهد هیدروژن در داخل باتری مشتعل شده است.
شکل های زیر یک قطعه باتری را نشان می دهد که در سقف ساختمانی که ژنراتور را محصور کرده بود، جاسازی شده بود. بررسی باتری نشان می دهد که یکی از اتصالات بین سلولی (شکل شماره 4) شل شده و خورده شده است.
اتصال شل در داخل یک باتری می تواند منجر به پریدن یک قوس الکتریکی از روی شکاف شود و هیدروژن را مشتعل کند. در این مورد مشخص شد که اتصال شل ناشی از نقص سازنده بوده است.
گاهی اوقات هم شرایط احتراق مواد منفجره داخلی ممکن است بخاطر نقص سازنده نباشد، مثل موارد زیر:
- ممکن است به دلیل سطوح پایین الکترولیت یک پل رسانا بین دو صفحه تشکیل شود. هنگامی که تقاضای جریان بالا به باتری منتقل می شود، می تواند باعث ایجاد قوس الکتریکی شود و گاز هیدروژن را مشتعل کرده و باعث انفجار شود. این عمل در نتیجه تعمیر و نگهداری نامناسب باتری است که در آن سطح الکترولیت باید به صورت دوره ای کنترل شود و الکترولیت از دست رفته جایگزین شود. باتری‌های رایگان تعمیر و نگهداری دارای یک هیدرومتر هستند که وزن مخصوص الکترولیت (نشانگر غلظت الکترولیت و در نتیجه سطح الکترولیت) را اندازه‌گیری می‌کند و نشان می‌دهد که آیا باتری باید تعویض شود یا نه.
- منابع احتراق خارجی اغلب خود را به شکل شل بودن اتصالات کابل باتری یا اتصال ضعیف با گیره های شارژر باتری که قوس الکتریکی ایجاد می کنند نشان می دهند. اگر آخرین کابل ها به باتری ضعیف وصل شود، عملیات باتری به باتری وسایل نقلیه با باتری ضعیف می تواند منجر به ایجاد قوس الکتریکی در ترمینال های باتری ضعیف شود. روش توصیه شده این است که کابل های باتری به باتری را ابتدا به باتری ضعیف و سپس به باتری سالم وصل کنید.
- انفجار باتری در نتیجه قرار دادن ابزار بین ترمینال های باتری رخ می دهد. برخی افراد با قرار دادن یک پیچ گوشتی در سرتاسر ترمینال ها باتری را آزمایش می‌کنند تا ببینند آیا دچار قوس الکتریکی می شود و نشان می‌دهد که آیا باتری انرژی الکتریکی لازم را تامین می‌کند یا نه. این کار می تواند منجر به انفجار باتری شود، زیرا جریان عبوری از پیچ گوشتی تنظیم نمی شود بلکه می تواند بسیار زیاد باشد و قوس الکتریکی ایجاد کند و باعث انفجار داخلی یا خارجی شود.
- خوردگی می تواند باعث مقاومت الکتریکی و منبع احتراق احتمالی قوس الکتریکی در ترمینال های باتری شود (همانطور که در شکل نشان داده شده است). همچنین نشان دهنده شل یا نادرست بودن گیره باتری است.
طبق تحقیقات انجام شده در تلفات انفجار باتری، ممکن است قطعاتی به صورت پراکنده در سراسر صحنه پیدا شوند. جمع آوری این قطعات به تحلیلگر فنی کمک می کند تا علت انفجار را تعیین کند. توصیه می شود باتری را به موقع بررسی کنید تا اثر خوردگی را کاهش دهید.
حفظ ایمنی باتری
بمنظور جلوگیری از هرگونه حادثه احتمالی، تعمیر و نگهداری منظم باتری مانند بررسی سطح آب باتری در صورت داشتن باتری سرب اسیدی و اطمینان از اینکه سیستم شارژ باتری به درستی کار می کند را توصیه می کنیم.
بررسی انفجار باتری خودرو
باتری های ماشین همیشه فقط هنگام استارت زدن یا شارژ شدن منفجر نمی شوند. مواردی وجود دارد که به طور ناگهانی و به دلیل نوع مکان نصب باتری یا هنگام تصادف منفجر می شوند.
اتصال بند باتری روی ترمینال منفی یک اتصال داغ تشکیل می دهد. وقتی ژنراتور شروع به کار می کند، هرگونه هیدروژن اضافی که در داخل جعبه باتری ایجاد شده است، مشتعل می شود.
در هر صورت، انفجار باتری خودرو بسته به محل ایستادن فرد در حین انفجار، ممکن است باعث آسیب شدید و حتی مرگ شخص شود.
طبق دستورالعمل های سازنده، باتری نباید در محیط های گرم (مانند موتورخانه و غیره) استفاده شود.
اقدامات پیشگیرانه
- هنگام تعویض باتری‌های سرب اسید از باتری هایی استفاده کنید که در هنگام شارژ هیدروژن آزاد نمی‌کنند، مانند باتری‌های AGM (جذب شیشه‌ای مات).
- تمام ترمینال ها و اتصالات باتری را بررسی کنید.
- هنگام نصب باتری از دستورالعمل های سازنده پیروی کنید.
