镍铬电池过充导致爆炸事故
一、事故梗概
2010年10月6日17时许,科创论坛参考实验室值班人员听到大厅传来巨大的爆炸声,前往查看,见一台老式晶体管升压电源面板变形,缝隙处正冒青烟。此时又接连发生多次爆炸,大量碎屑从炸开的缝隙中喷出,人感耳鸣,空气中弥漫着异味。迅速切断交流电源,隔离事故现场后,于接下来半小时内,又发生多次爆炸。
二、事故损失
晶体管升压电源报废。因有坚固的铁制机壳阻挡了爆炸破片,外部损失较小。放置电源的实验台、墙面受到轻微损坏。含碱、含镉碎屑和粉尘落入附近一台频谱仪中,致该设备需维修清理。无人员伤害。
三、事故性质
自然事故。
四、原因分析
经调查,2010年10月3日,甲要求做某型二极管耐压测试。因实验室无专门测试仪器,遂从库房提取一台闲置多年,限用的便携式晶体管升压电源,其电压输出范围为DC20~600V。因多年未用,电池无电,甲采用恒流恒压电源,以最大电流1.2A,最高电压30V对该设备进行充电。接通充电几分钟后,甲看到电流降到600mA标称充电电流以下,电压升到24V以上,即开始进行定标和耐压测试。测试约进行了2小时。测试结束后,充电电流降到300mA左右。甲认为充到国庆节后应正好充满,因此留置继续充电。10月4日,有人看见电流指示接近为0,没有触动仪器。直到10月6日发生爆炸事故。
爆炸发生5小时后,电池仍然温热,塑料变形应为受热引起,说明爆炸时具有高温。
据查,发生爆炸的电池组制造于1972年,军用级。最后一次维护时间为2007年12月,当时进行了两次充放电循环,容量接近标称容量,未见其它异常。
根据事故现象,事故背景综合分析,可能存在如下一项或几项事故原因:
1、10月4日~10月6日有人误动过充电电压,使之高于30V。
2、10月4日,电池已经充满,充满后镍铬电池特性决定其电压可能下降,导致电流增大,温度升高,进入恶性循环。
3、电池组中有一只或多只电池内部短路。
4、电池气压控制阀失效。
五、改进措施
1、对镍铬电池充电,应当采用恒流定时方式,不能采用恒压方式。
2、电池组内应串联过热保护装置。
3、对于老式设备要加强管理,限制使用。
爆炸损坏情况照片
放置设备的台面
设备面板被炸变形
设备内部被破坏,蓄电池上的螺柱飞出
蓄电池安装位置
炸坏的电池组
炸坏的电池组
炸坏的电池组
飞出的电池端盖
炸坏的电池
铁质机壳上的连接铆钉被炸坏,机壳裂开
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