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 一電蓄電池的本質是安全的,熱失控情況可以預防。但是,當VRLA 被誤用或濫用時,會有一定的危險。正如前面所說,熱失控的副產品是氫氣和氧氣(構成水的兩個元素)。而且在有些情況下,還會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。當氫氣在空氣中的濃度達到4%左右,即爆炸下限(LEL)時,氫氣會燃燒。當然,此時需要點火(火花),才能燃燒,當濃度僅為4%時,燃燒程度很弱,極難引起注意,但當濃度升高,會發生劇烈爆炸。氫是最輕的原子,因此它總是上升,很難抑制,一有機會它就會逸出。出色設計的供電系統和設施能防止
氫氣累積。電池生產商可提供最壞情況下的氣體逸出率。標準做法是將機柜或機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計時,就能夠防止火焰進入電池,造成內部爆炸。
硫化氫 – 人們有時會在發生熱失控事件后,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。銅質電池端子變暗也表示有硫化氫生成。熱失控并不一定會生成硫化氫。具體機制還不清楚。自然界中的硫化氫通常是因為蔬菜腐爛或動物糞便而生成的。人類的鼻子能夠聞到濃度低至0.005 到0.02ppm 的硫化氫。伊利諾伊州公共衛生部將其描述為“相當于在整個劇場的空氣中有一小管硫化氫一樣”。美國國立環境衛生科學研究所稱,當硫化氫濃度僅為對人體有害濃度的1/400 左右時,就能發現它的存在。美國政府表示,20 ppm 是每天8小時吸入劑量的上限。OSHA 則認為10 分鐘、最高50 ppm 是可接受的上限。雖然有一些證據表明長期接觸硫化氫會有一定風險,但沒有證據顯示短期少量接觸會有任何問題。接觸硫化氫的癥狀包括眼睛、鼻子和喉嚨感到刺激,有時會有頭痛。如果濃度極高,會引發嚴重疾病甚或死亡。對于濃度低于250 ppm 的情況,一旦不再接觸硫化氫,身體就能很快恢復,應該不會留下長期后遺癥。因為 VRLA 熱失控期間逸出的硫化氫量極小,通常不會有什么風險。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,就應該為房間通風和/或離開該區域。
火災/可燃性– 大多數大型VRLA 電池外殼在設計時都是阻燃的,符合UL94 V0 和 28 L.O.I.(臨界氧指數)可燃性標準的最低要求。內置在UPS 中的、較小的VRLA 一般符合UL94HB。盡管一些富液電池使用會生成危險煙霧的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,因為其電解液是不流動的。VRLA 一電蓄電池會因為老化、濫用或生產問題而膨大變形。有時會發生破裂、少量泄露或滴漏,或是極柱侵蝕現象。這些都可通過常規檢查或監控而發現,在維護時能輕松修復。如果VRLA 一電蓄電池電解液流出,則意味著應該更換電池或電池組。但更多情況下,不會有電解液流出跡象,因為如上所述,VRLA一電蓄電池故障的主要原因是電解液干涸。