閥控式密封鉛酸(VRLA) 一電蓄電池的安全性
閥控式密封鉛酸(VRLA) 一電蓄電池的安全性
VRLA 一電蓄電池的本質(zhì)是安全的,熱失控情況可以預(yù)防。但是,當(dāng)VRLA 被誤用或?yàn)E用時(shí),會(huì)有一定的危險(xiǎn)。正如前面所說,熱失控的副產(chǎn)品是氫氣和氧氣(構(gòu)成水的兩個(gè)元素)。而且在有些情況下,還會(huì)有少量氫氣與電解液的混合物,形成硫化氫(H2S)。
具體討論如下
氫氣 – 人們對(duì)于VRLA 一電蓄電池熱失控的最大恐懼就是氫氣和氧氣的逸出。當(dāng)氫氣在空氣中的濃度達(dá)到4%左右,即爆炸下限(LEL)時(shí),氫氣會(huì)燃燒。當(dāng)然,此時(shí)需要點(diǎn)火(火花),才能燃燒,當(dāng)濃度僅為4%時(shí),燃燒程度很弱,極難引起注意,但當(dāng)濃度升高,會(huì)發(fā)生劇烈爆炸。氫是最輕的原子,因此它總是上升,很難抑制,一有機(jī)會(huì)它就會(huì)逸出。出色設(shè)計(jì)的供電系統(tǒng)和設(shè)施能防止
氫氣累積。電池生產(chǎn)商可提供最壞情況下的氣體逸出率。標(biāo)準(zhǔn)做法是將機(jī)柜或機(jī)房中累積的氫氣濃度控制在1%以下。相比較而言,自然界中氫氣含量為0.01%。VRLA 一電蓄電池中的閥門在設(shè)計(jì)時(shí),就能夠防止火焰進(jìn)入電池,造成內(nèi)部爆炸。
硫化氫 – 人們有時(shí)會(huì)在發(fā)生熱失控事件后,抱怨有難聞的“臭雞蛋”味道或刺鼻的味道。這很有可能是硫化氫 (H2S )造成的。銅質(zhì)電池端子變暗也表示有硫化氫生成。熱失控并不一定會(huì)生成硫化氫。具體機(jī)制還不清楚。自然界中的硫化氫通常是因?yàn)槭卟烁癄或動(dòng)物糞便而生成的。人類的鼻子能夠聞到濃度低至0.005 到0.02ppm 的硫化氫。伊利諾伊州公共衛(wèi)生部將其描述為“相當(dāng)于在整個(gè)劇場的空氣中有一小管硫化氫一樣”。美國國立環(huán)境衛(wèi)生科學(xué)研究所稱,當(dāng)硫化氫濃度僅為對(duì)人體有害濃度的1/400 左右時(shí),就能發(fā)現(xiàn)它的存在。美國政府表示,20 ppm 是每天8小時(shí)吸入劑量的上限。OSHA 則認(rèn)為10 分鐘、最高50 ppm 是可接受的上限。雖然有一些證據(jù)表明長期接觸硫化氫會(huì)有一定風(fēng)險(xiǎn),但沒有證據(jù)顯示短期少量接觸會(huì)有任何問題。接觸硫化氫的癥狀包括眼睛、鼻子和喉嚨感到刺激,有時(shí)會(huì)有頭痛。如果濃度極高,會(huì)引發(fā)嚴(yán)重疾病甚或死亡。對(duì)于濃度低于250 ppm 的情況,一旦不再接觸硫化氫,身體就能很快恢復(fù),應(yīng)該不會(huì)留下長期后遺癥。因?yàn)?VRLA 熱失控期間逸出的硫化氫量極小,通常不會(huì)有什么風(fēng)險(xiǎn)。在造成危害前,肯定能檢測到硫化氫。但是,一旦檢測出硫化氫,就應(yīng)該為房間通風(fēng)和/或離開該區(qū)域。
火災(zāi)/可燃性– 大多數(shù)大型VRLA 電池外殼在設(shè)計(jì)時(shí)都是阻燃的,符合UL94 V0 和 28 L.O.I.(臨界氧指數(shù))可燃性標(biāo)準(zhǔn)的最低要求。內(nèi)置在UPS 中的、較小的VRLA 一般符合UL94HB。盡管一些富液電池使用會(huì)生成危險(xiǎn)煙霧的PVC,但VRLA 一電蓄電池幾乎從不使用PVC。
酸溢出 – “酸溢出”一詞不適用于VRLA 一電蓄電池,因?yàn)槠潆娊庖菏遣涣鲃?dòng)的。VRLA 一電蓄電池會(huì)因?yàn)槔匣、濫用或生產(chǎn)問題而膨大變形。有時(shí)會(huì)發(fā)生破裂、少量泄露或滴漏,或是極柱侵蝕現(xiàn)象。這些都可通過常規(guī)檢查或監(jiān)控而發(fā)現(xiàn),在維護(hù)時(shí)能輕松修復(fù)。如果VRLA 一電蓄電池電解液流出,則意味著應(yīng)該更換電池或電池組。但更多情況下,不會(huì)有電解液流出跡象,因?yàn)槿缟纤,VRLA一電蓄電池故障的主要原因是電解液干涸。