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铅酸电池充电房间内释放氢气能不能达到爆炸极限

时间:2023年09月19日信息来源:本站原创 点击: 【字体:

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在可逆反应中“平衡移动原理”作为一个可定性预测化学平衡点的基本原理,其基本主旨可理解为如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度、电压等)化学平衡就会被破坏,并向减弱这种改变的方向移动。在工业动力电瓶的充电过程中外界向电池充电,随着主反应的不断进行电能不断被存储,主反应的生成物越来越多。根据“平衡移动原理”原理,主反应的反应速率将会降低,然而此时外加充电电流不变,蓄电池接受的电能不变,则更多的电能去参与副反应发生,因此电解水反应的速率会逐步提高,伴随着产生大量的逸散氢气。在极限情况下,铅酸电池充满电后若继续对蓄电池进行充电,则电能会全部用来电解水,而不再被蓄电池吸收转化成能量进行储存,这样可通过电离方程式及单位换算计算出该部分能量转化产生的逸散氢气量。

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即 1Ah 电量全部用于电解水可以电析出体积为 0.418L 的氢气。以实际电瓶容量最大公约数 100Ah 计算整个充电周期内产氢量。 

根据物质守恒和能量守恒定律,结合现场测量记录可认为充电过程中损失的电解液主要是电解水的副反应,受热蒸发量微乎其微。以目前在用电池容量最大公约数 100Ah 为例,在整个充电周期内,按照损失的水完全来源于电解水来计算氢气的逸氢量。 

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综上在一定条件下,单位容量为100Ah的蓄电池在充电周期内损失约4mL水,同时生成5L的氢气。

通过上述计算可得出在一个充电周期内能够产生的最大氢气体积,再根据氢气 4.0%的爆炸下限,可以计算出该体积氢气能够达到爆炸下限所需空间体积的最大值。 

叉车充电过程中泄漏溢出产生的氢气,是一种可燃易爆气体,如果浓度过高会对车间造成安全隐患,按照《中华人民共和国安全生产法》,需安装可燃气体报警器(检测氢气),对于氢气浓度的检测有多种检测原理,如催化燃烧式(0-100%LEL)、电化学式(0-1000ppm),催化燃烧式检测原理测的是可燃氢气的爆炸下限,报警低报值不高于20%LEL。高报值为50%LEL,对于叉车充电车间设置防爆型可燃气体检测即可。

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