علم انفجار باتری خودرو
تکنولوژی باتریهای خودرو که عموماً به باتری اسیدی سربی یا باتری اتمی معروف هستند، با وجود تغییرات شگرف از نظر جنس مواد و آلیاژ بهکاررفته، از لحاظ ساختاری از قرن هجدهم میلادی تغییر چندانی نکردهاند.
اگر باتریها را بهطور کلی با ۳ نسبتِ انرژی به وزن، انرژی به حجم و قدرت به وزن مقایسه کنیم، باتریهای سربی-اسیدی در تأمین توان لحظهای نسبت به وزن، معمولاً عملکرد بهتری از خود نشان میدهند؛ هرچند از نظر چگالی انرژی با فناوریهای جدیدتر قابل مقایسه نیستند.
اما فارغ از این برتری، ساختار این باتریها از مواد خطرناکی ساخته شده است که میتوانند بهشکل آسیبزایی به یکدیگر واکنش نشان دهند. وجود سرب یکی از ابتداییترین دلایلی است که باید باتری را با دقت کامل و درنظرگرفتن همه موارد ایمنی، بازیافت کرد. همچنین، با وجود سولفوریک اسید، باید هنگام کارکردن و استفاده از این باتریها ایمنی را رعایت کرد.
اصلیترین و نگرانکنندهترین اتفاقی که ممکن است در این بین رخ دهد، تولید گازهای قابل اشتعال، بهویژه هیدروژن، در فرایند شارژ باتری است. روند تولید این گاز بدین صورت است که در هنگام شارژ، مقداری گاز هیدروژن در محفظه باتری باقی میماند که اگر با کوچکترین جرقهای همراه شود، میتواند انفجار مهیبی را به وجود آورد.
باتری اتمی، واقعاً اتمی نیست!
قبل از اینکه دلایل ترکیدن باتری را بررسی کنیم، باید به سراغ یکی از افسانههای مرتبط با باتریهای مرسوم در ایران را برویم: یعنی باتری اتمی؛ زیرا اسم این باتری اینگونه نشان میدهد که گویا احتمال انفجار زیادی دارد.
باتریهایی که در قدیم در خودرو استفاده میشدند چندین محفظه داشتند که باید در آنها آب مقطر ریخته میشد تا مانع خشکشدن الکترولیت شود. اما در ادامه باتریهایی به بازار آمد که به باتریهای اتمی معروف شدند. این باتریها از انرژی اتمی یا همان هستهای استفاده نمیکنند و درواقع نسخه بهروزشده همان باتریهای سربی-اسیدی هستند که به آنها باتریهای SLA میگویند و زیرمجموعهای (یا نوعی) از باتریهای VRLA محسوب میشوند.
SLA مخفف Sealed Lead-Acid به معنای سرب-اسید دربسته است. درواقع، محلول الکترولیت این باتریها از تشک شیشهای جذبی یا ژل اشباع شده است. به این ترتیب، به نگهداری و تعمیر نیاز ندارند و تبخیری نیز در آنها رخ نمیدهد که به اضافهکردن محلول نیاز باشد. احتمال انفجار این باتریها بسیار کم است. همچنین، نمیتوان آنها را تعمیر یا دوباره شارژ کرد. خطرات باتری ماشین را، وقتی از نوع SLA یا همان اتمی باشد، میتواند بسیار کم در نظر گرفت.
بیشتر بخوانید: چگونه تاریخ انقضا باتری ماشین را بفهمیم؟
دلایل ترکیدن باتری ماشین چیست؟
انفجار باتری خودرو ممکن است دلایل متعددی داشته باشد. بعضی از این دلایل مرتبط با ساختار درونی باتری، بعضی هم مرتبط با عوامل بیرونی هستند که به سه نمونه آنها در زیر اشاره میکنیم:
انفجار مرتبط با ساختار شیمیایی
باتریهای خودرو شامل صفحات سربی هستند که در سولفوریک اسید قرار دارند و بار الکتریکی تولید میکنند. عکسالعمل شیمیایی اتفاقافتاده بین این صفحات و اسید، به باتری اجازه میدهد تا جریان الکتریکی را شارژ، ذخیره و آزاد کند. بااینحال، یکی از محصولات جانبی این واکنش شیمیایی، همانطور که در بالا گفتیم، گاز هیدروژن است که در هنگام شارژ (چه توسط شارژر باتری و چه توسط دینام) از محفظه باتری خارج و بهسرعت در هوا پراکنده میشود. این گاز آزادشده هنگامی که باتری تهویه مناسبی نداشته باشد یا بهدرستی نصب نشده باشد ممکن است با ایجاد یک جرقه، موجب انفجار مخرب و حتی پاشش اسید شود.
انفجار مرتبط با سیستم الکترونیکی و گاز آزادشده
یکی دیگر از دلایلی که ممکن است به انفجار باتری منجر شود، مربوط به سیستم ابتدایی الکترونیکی خودرو است. اتصال کوتاه شدید در مدار میتواند جریان بسیار بالا و گرمای زیاد در کابلها و اتصالات ایجاد کند. این وضعیت ممکن است باعث جرقه و در صورت وجود هیدروژن در اطراف باتری، انفجار شود. همچنین در صورت شارژ نامناسب یا خطای سیستم، باتری میتواند بیش از حد داغ شود.
انفجار مرتبط با عملکرد دینام
یکی دیگر از دلایل ترکیدن باتری میتواند به نرخ شارژ دینام برگردد. اگر در تنظیمکننده ولتاژ دینام نقصی به وجود بیاید، ولتاژ خروجی که به باتری میرسد بهشدت افزایش پیدا میکند که باعث اُور-شارژ باتری میشود. اُور-شارژ، گاز هیدروژن تولیدشده در باتری را بهشدت افزایش میدهد، بهطوری که سیستم تهویه نمیتواند بهشکل امنی این گاز را خارج کند. در ادامه، فشار ایجادشده در محفظه باتری بالا میرود و درنهایت به انفجار منجر میشود. این اختلال یکی از علل مهم ترکیدن باتری اتمی ماشین محسوب میشود.
نحوه جلوگیری از انفجار باتری
۲ مورد اصلی وجود دارد که ممکن است در طی آنها جرقهای ایجاد شود و انفجار رخ دهد:
- مورد اول زمانی است که در حال انجام اتصال کابل برای باتری به باتری کردن یا جداکردن کابلها، جرقهای رخ میدهد. دلیل این اتفاق، اتصال نادرست کابل ارت (یا همان کابل مشکی یا منفی) است. کابل ارت در هنگام باتری به باتری کردن، روی خودرویی که باتریاش خراب است باید به بدنه موتور (بخش رنگنشده و فلزی از ماشین) متصل شود. اگر کابل منفی را به قطب منفی خود باتری متصل کنید، جرقه حاصل از اتصال کابل، میتواند باعث اشتعال و انفجار گاز هیدروژنِ نشتکرده از باتری شود.
- مورد دوم نیز مراقبت از باتری و بررسی دائمی آن است تا مطمئن شویم ضربهای به آن وارد نشده تا به تورم یا شکستگی در آن منجر شده باشد.
بیشتر بخوانید: عمر مفید باتری ماشین چقدر است؟
آیا امکان تعمیر باطری شکسته ماشین وجود دارد؟
اگر باتری اتمی یا دربسته خودرو خراب شده باشد، معمولاً یا عمر مفید آن به پایان رسیده، یا در اثر عواملی مانند شارژ نامناسب، دمای بالا، ضربه یا خرابی سیستم شارژ آسیب دیده است. اگر بدنه باتری ترک بردارد، بشکند یا سوراخ شود، احتمال نشت اسیدسولفوریک وجود دارد و نباید آن را باز یا تعمیر کرد.
در چنین شرایطی، تعمیر بدنه یا استفاده از چسب باطری ماشین برای احیای آن توصیه نمیشود؛ زیرا علاوه بر خطر تماس با اسید، هرگونه دستکاری غیراستاندارد میتواند باعث افزایش گازدهی، ایجاد جرقه و بالا رفتن خطر انفجار شود. بهترین کار این است که باتری معیوب با رعایت نکات ایمنی جابهجا شده و در اولین فرصت تعویض شود.
حرف آخر
ترکیدن باتری ماشین در بیشتر موارد ناشی از انفجار گاز هیدروژن آزادشده توسط باتری است. این گاز هم میتواند با جرقهخوردن در داخل خود باتری و هم با نشتکردن به خارج باتری و جرقهخوردن در بیرون، به انفجار منجر شود. البته باتریهایی که امروزه روی خودروهای ایرانی استفاده میشوند، معمولاً از نوع باتریهای دربسته یا اصطلاحاً اتمی هستند و احتمال انفجار ناشی از آزادسازی هیدروژن، در این نوع باتریها – به شرط نگهداری مناسب – ریسک کمتری دارد.
بااینحال، برای جلوگیری از ترکیدن باتری ماشین بهتر است بهطور منظم وضعیت ظاهری آن را بررسی کنید تا در صورت مشاهده برآمدگی، ترک یا نشتی اسید بلافاصله به مراکز تخصصی باتری مراجعه کنید بلکه از حوادث ناگهانی جلوگیری شود.
