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警惕!充电中这个阶段最容易引发火灾

  过载充电到底有多危险?通过央视节目中给出的实验我们清晰地看到,当电池过充的时候,就极易引发爆炸,甚至会引燃车身的其他部件,并且整个过程还会释放大量有毒烟气,从而导致人员财产损失。


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  电动车的电池最忌讳的就是过度充电、放电。过度充电会让电池发热、过量消耗电瓶内的水分,使电瓶因缺水而容量渐渐下降,直至把电瓶充鼓,甚至导致电池爆炸。最佳的充电时间一般在8-10小时。可以等待绿灯亮了后,再浮充2小时左右,然后切断电源。尤其是对于已经使用几年的电池来说,充电时要格外当心。


壹|蓄电池充电的三个阶段


  铅酸蓄电池充电过程是通过铅极板或板栅和构成电解液的稀硫酸的组合利用可逆化学反应将电能转化为潜在的化学能;放电过程则是反过来又把化学能转化为电能。铅酸蓄电池的充电方式较多,而三段式充电是最常见、应用最广泛的充电方式。三段式充电的3个阶段分别指恒流充电阶段 、恒压充电阶段、降压浮充阶段 (又叫涓流充电阶段 )目前三段式充电普遍使用智能控制充 电器,能够在3个不同充电阶段自动转换充电模式如图1所示。

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恒流充电阶段

  在恒流充电阶段,充电电流保持恒定不变 (一般设定在1.8A左右 ),随着蓄电池充进电量的增多,蓄电池两端电压会不断上升,最高可达到58.5V。在这个阶段,充电电流恒定较大,充电电压不断上升,所以充电器温度也不断升高,该阶段的后期 (达到总充电量70%左右 )越来越高的电压容易造成充电器的元器件被击穿形成短路电流,进而引发火灾。所以该阶段是引起火灾危险性不断上升的过程。蓄电池的放电深度越深该阶段持续时间越长 ,放电深度较深时该阶段可持续5~7小时。

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恒压充电阶段

  恒压充电阶段是指到随着恒流充电的进行,蓄电池的电压逐渐上升到某个设定的恒压值时,充电器开始以恒定的开关电源的输出电压进行充电的阶段,该阶段的充电电流随着蓄电池电压的上升而不断减小。恒压值一般设定为在44.4V~4.8V范围内。恒压充电阶段为恒定高电压,总体的火灾危险性较高,但随着充电电流不断下降,引发火灾的危险性有所下降,该阶段持续时间约为两小时。

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降压浮充阶段

  降压浮充阶段是指随着恒压充电阶段的进行,蓄电池基本充满 (恒压充电阶段蓄电池的电量达到总充电量约90%),电池的充电电流逐渐下降到200mA~300mA左右时,充电器自动降低开关电源的输出电压到较低的恒定值 ,并保持输出电压恒定继续充电的阶段。降压浮充阶段的充电电流继续逐渐减小,该阶段持续约2—3小时,直到完全 (100%)充电状态。铅酸蓄电池充电完成后,充电电流保持在几十毫安甚至几毫安以下,因市面上的大部门三段式智能充电器不具备电池饱和自动断电功能,因此蓄电池将一直保持在过充电状态直至被人工断开。

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贰|最易引发火灾的充电时间段


  研究发现,当铅酸蓄电池充电量达到总量的70%-90%阶段引发火灾的危险性最高,即从恒流充电阶段转为恒压阶段之前1个小时开始到恒压充电阶段结束的这段时间,系统一 直保持在高电压、大电流状态,最易引发短路导致火灾。该时间段一般为充电开始后的第5~8小时。假定居民开始充电的时 间为晚上6时 ,则最易引发火灾 的时间段为11时至凌晨3时。另一个火灾高危时段为过度充电阶段,过度充电容易造成极板碎裂和脱落 ,这些活性物质的颗粒落到电池底部,容易造成短路,同时过度充电也大大地增加了电池发热和失水。过度充电阶段发生在充电10小时以上的时段。

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叁|电动车过充引发火灾

  铅酸蓄电池以硫酸水溶液作为反应物直接参与电池反应,这使得蓄电池在热力学上是不稳定的,而且蓄电池的单格开路电压 2V远高于水的分解电压 1.23V,只是由于化学动力学 (反应速率慢 )原因负极铅上析氢的过电位很高,才得以做成蓄电池,但是充电过程水分解反应产生氢气是不可避免的。铅酸蓄电池过充电会大大地增加了电池发热和加快水分解反应析出大量氢气 ,并造成电池失水。当充电过程的电化学反应持续电解水产生大量氢气并不断地释放,蓄电池中或空气中的含氢量累积至爆炸极限(H2占混合气体体积的4%~74%)时,遇到点火源就会形成爆炸。当存在以下情况时蓄电池的爆炸几率大幅上升 :①过充电。②蓄电池内部极柱、穿壁焊等处存在虚焊点。③充电电流过大。

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正常的充电过程中,如果蓄电池存在排气孔堵塞问题,铅酸蓄电池负极析出的大量氢气会先造成电池爆裂,爆裂引起蓄电池震动,极柱接线不牢产生火花 ,从而形成氢气爆炸,引发火灾等安全事故 。

肆|如何避免过充引起的火灾


1. 电池最佳充电时间为5-8个小时,电动车充电器的指示灯转绿1-2小时后,应及时拔掉充电插头;

2.先将充电器输出端插头与电池的充电插孔连接,妥当后再将充电器的插头接通220V交流电源,此时充电器上的充电指示灯红灯亮,表示正常充电;

3.充电完毕请先拔掉交流电源上插头,再拔掉与电池连接的插头;

4.充电装置应置于通风处,严禁放置于坐垫上,座桶内,禁止覆盖散热孔,以免散热不畅导致高温电子元件过热引发短路燃烧;

5.充电场所要禁止孩童靠近,插拔插头时,手必须干燥,并且保持充电环境干燥,严禁撞击;

6.充电场所严禁堆放易燃纸板等杂物,以防火灾的发生;

7.禁止给不能用的废电池充电,充电时必须专车专用;

8.夜间很容易过充,建议避免夜间充电,尽量选择白天充;

9.杜绝在家中或楼道内充电;

10.劲能充电站。