侯范曉 韓玉斌

摘 要：鉛酸蓄電池是汽車(chē)電器設(shè)備中的關(guān)鍵組成部分，文章簡(jiǎn)要介紹其構(gòu)造、工作原理，重點(diǎn)講解維護(hù)保養(yǎng)措施與方法，以期為鉛酸蓄電池的正確使用、維護(hù)保養(yǎng)提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：蓄電池；構(gòu)造；工作原理；維護(hù)保養(yǎng)

引言

蓄電池作為汽車(chē)的重要部件，在汽車(chē)起動(dòng)、行駛過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用——在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)向發(fā)動(dòng)機(jī)提供強(qiáng)大的電流，并向點(diǎn)火系供電；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生故障不能供電時(shí)，向用電設(shè)備供電；存儲(chǔ)發(fā)電機(jī)多余電能；保持電路電壓穩(wěn)定保護(hù)電子元器件等等[1]。目前汽車(chē)蓄電池的使用壽命一般在兩年左右，如果保養(yǎng)得當(dāng)，可達(dá)到三至四年，因此對(duì)蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)十分必要。

當(dāng)前由于鉛酸蓄電池與其他蓄電池相比，具有造價(jià)低、內(nèi)阻小、電壓高及還原系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)起動(dòng)。所以文章重點(diǎn)對(duì)鉛酸蓄電池進(jìn)行講解。

1 鉛酸蓄電池構(gòu)造[1]

蓄電池主要由極板、隔板、電解液、外殼等組成。（圖1）

1.1 極板

極板一般做成柵架形式，分為正極板和負(fù)極板。通常為增加容量將數(shù)片正極板（或負(fù)極板）焊接在同一橫版上構(gòu)成正極板組（負(fù)極板組），并安裝正極接線柱（負(fù)極接線柱）。正極接線柱涂有紅色，并鑄有“+”號(hào)；負(fù)極接線柱不涂色，但涂有“-”號(hào)。

1.2 隔板

隔板插在正負(fù)極板間，用以隔開(kāi)正負(fù)極板，防止正負(fù)極板相互接觸而短路。其一面平滑，一面制有溝槽，溝槽一面朝向正極板，使得正極板的化學(xué)反應(yīng)充分氣泡隨槽上升，活性物質(zhì)沿槽下沉。

1.3 電解液

蓄電池的電解液是用高純度的硫酸和蒸餾水按規(guī)定比例配置而成。其密度一般為1.24-1.30g/cm3（全充電狀態(tài)）。

1.4 外殼（容器）

外殼多用工程塑料制成，用來(lái)盛放電解液、極板組和隔板，內(nèi)部用間隔分割成若干單格。其上帶有加液孔，加液孔蓋上有通氣孔，應(yīng)保持暢通，否則會(huì)因殼內(nèi)氣體增多而脹裂。

2 鉛酸蓄電池工作原理[1，2]

蓄電池工作原理遵循化學(xué)能與電能互相轉(zhuǎn)化的規(guī)律，分為放電過(guò)程和充電過(guò)程。

圖2 放電過(guò)程 圖3 充電過(guò)程

2.1 放電過(guò)程（圖2）

蓄電池向外放電，即是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。負(fù)極板上的Pb與H2SO4反應(yīng)時(shí)，每個(gè)Pb原子失去兩個(gè)電子成為二價(jià)正離子，它與SO4-2結(jié)合生成PbSO4；正極板的活性物質(zhì)PbO2和H2SO4反應(yīng)時(shí)，每個(gè)Pb+4得到兩個(gè)電子成為二價(jià)正離子，與SO4-2結(jié)合生成PbSO4。

2.2 充電過(guò)程（圖3）

蓄電池充電，即是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能存儲(chǔ)起來(lái)。反應(yīng)過(guò)程與放電過(guò)程相反，電池內(nèi)部又回到原先的狀態(tài)，正極生成二氧化鉛，負(fù)極生成金屬鉛。

3 鉛酸蓄電池的常見(jiàn)故障分析及排除[1，3]

3.1 極板硫化

故障現(xiàn)象：蓄電池長(zhǎng)期充電不足或放電后長(zhǎng)時(shí)間放置，極板上會(huì)逐漸生成一層白色的粗晶粒硫酸鉛，正常充電時(shí)它不能轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和海綿狀鉛。

排除方法：極板硫化程度較輕時(shí)，采用去硫化充電的方法去除硫化。首先倒出電解液，用蒸餾水沖洗多次，然后注滿蒸餾水；其次接通電源，按額定容量的1/30的電流充電，當(dāng)密度達(dá)到一定數(shù)值后加入電解液再進(jìn)行充電，如此反復(fù)直至密度穩(wěn)定為止；再倒出電解液，加注密度為1.28g/cm3電解液進(jìn)行充電；極板硫化嚴(yán)重時(shí)，只能予以報(bào)廢。

3.2 自行放電

故障現(xiàn)象：因蓄電池表面臟污或電解液不純，內(nèi)有雜質(zhì)而造成蓄電池放置幾天后，在無(wú)負(fù)荷的情況下，儲(chǔ)電量自行明顯下降，甚至?xí)珶o(wú)電。

排除方法：將蓄電池全部放電或過(guò)放電，使極板上的雜質(zhì)進(jìn)入電解液；倒出電解液，清洗幾次；最后注入新配制的電解液。充足后仍有自放電現(xiàn)象，則重復(fù)上述步驟，直到故障消除。

3.3 內(nèi)部短路

故障現(xiàn)象：隔板損壞或電池底部沉淀太多而造成短路，致使起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)力，充電時(shí)溫度高，電壓低，密度低，充電末期氣泡較少或產(chǎn)生氣泡太晚。

排除方法：隔板損壞，更換隔板；若電池底部沉淀太多，則將蓄電池全放電，倒出電解液，用蒸餾水反復(fù)清洗后，注入新配制電解液。

3.4 蓄電池充不進(jìn)電

故障現(xiàn)象：在蓄電池充電電路中接線頭松動(dòng)、銹蝕，或整流部件出現(xiàn)故障、極板硫化、電解液密度過(guò)大等，而導(dǎo)致蓄電池經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間充電但電壓卻達(dá)不到正常值。

排除方法：先清洗蓄電池外表面，查看各接線頭有無(wú)松動(dòng)或生銹，整流器能否正常工作，觀察電解液液面值是否在合理位置，然后檢查極板是否硫化，若加液口看到極板上附有一層白色物質(zhì)，說(shuō)明極板嚴(yán)重硫化，若極板硫化則采取去硫化充電法進(jìn)行排除。

4 鉛酸蓄電池的日常維護(hù)保養(yǎng)

為使蓄電池經(jīng)常處于完好狀態(tài)，延長(zhǎng)使用壽命，在對(duì)蓄電池的使用及維護(hù)上要做好以下工作。

（1）在使用中，一般每月至少1次對(duì)蓄電池進(jìn)行充電（特別是在車(chē)上浮充電設(shè)備無(wú)法保證完好充電的情況下）。若發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象時(shí)，必須立即進(jìn)行補(bǔ)充充電：a.電解液比重下降至1.2以下；b.單格電池電壓已降到1.7V以下；c.電解液比重已降到1.15以下：d.冬季放電超過(guò)25%、夏季放電超過(guò)50%標(biāo)稱容量。e.燈光暗淡，啟動(dòng)無(wú)力。[1，4]（2）普通充電（補(bǔ)充充電）應(yīng)分為兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段：按照標(biāo)稱容量的10%選取充電電流（比如60A·h的電池，充電的電流選擇6 A），充至單格電壓升至2.4V；第二階段：充電電流減半，充至單格電壓達(dá)到2.5-2.7V，電解液出現(xiàn)大量氣泡，電解液比重達(dá)到規(guī)定值（1.28）并3h內(nèi)無(wú)變化，即表示電池已經(jīng)充滿，充電結(jié)束。[4]（3）蓄電池外部的清理與檢查：清洗蓄電池時(shí)，先把蓄電池拆下，用5%的蘇打水沖洗，然后用清水沖洗蓄電池并用紙巾擦干；用刀刮凈蓄電池托架的臟物，并用蘇打水溶液清洗，之后用水沖洗干凈，干燥后漆上防腐漆；檢查蓄電池在車(chē)上的安裝是否牢靠，電極接線柱于接線頭的聯(lián)接是否緊固，清除表面氧化腐蝕物，先用蘇打水溶液清洗，再用專用清潔工具清潔，清洗后，涂上一層凡士林或潤(rùn)滑油防止氧化。[2]（4）定期檢查液面高度，保證單格內(nèi)電解液液面高度在任何時(shí)候均超出極板上緣10-15mm，不允許極板露出液面，以防極板硫化。當(dāng)電解液不足時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充蒸餾水或?qū)Ｓ醚a(bǔ)液，一定不要用飲用水代替純凈水；冬季向蓄電池內(nèi)補(bǔ)加蒸餾水時(shí)，只能在電池充足電前進(jìn)行，以免水和電解液混合不均而引起部分水結(jié)冰；據(jù)季節(jié)和地區(qū)的變化按照表1相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整電解液的密度，調(diào)整的電解液密度為1.40g/cm3。（5）經(jīng)常檢查加液孔蓋是否擰緊，以免行車(chē)時(shí)因振動(dòng)而使電解液溢出，同時(shí)蓋上的通氣孔必須暢通，以防蓄電池在充電過(guò)程中，內(nèi)部會(huì)因氣壓升高而導(dǎo)致殼體破裂。（6）不可頻繁啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，起動(dòng)時(shí)間應(yīng)不超過(guò)5秒，兩次起動(dòng)之間的時(shí)間間隔應(yīng)大于15秒。（7）保管蓄電池時(shí)須注意，應(yīng)保存在室溫為5-40℃的干燥、清潔及通風(fēng)良好的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，并不受陽(yáng)光直射，遠(yuǎn)離熱源，避免與任何液體和有害物質(zhì)接觸。（8）冬季蓄電池應(yīng)經(jīng)常保持在充足電的狀態(tài)，以防電解液密度降低水分過(guò)多而結(jié)冰，引起外殼破裂、極板彎曲和活性物質(zhì)脫落等故障。[3]（9）要避免蓄電池小電流過(guò)放電，養(yǎng)成停車(chē)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)斷電的好習(xí)慣，以防止蓄電池小電流放電后極板硫酸化。[5]（10）車(chē)輛長(zhǎng)期不用，應(yīng)將蓄電池取下或斷開(kāi)蓄電池負(fù)極導(dǎo)線。蓄電池?cái)R置停用時(shí)，應(yīng)充足電并經(jīng)常檢查蓄電池狀態(tài)，電壓低時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充電。（11）嚴(yán)禁將金屬工具及導(dǎo)電物放在蓄電池接線端子附近，以免金屬物與蓄電池兩極相碰，造成短路打火，燒損電池及端子。

5 結(jié)束語(yǔ)

汽車(chē)用蓄電池的技術(shù)性能和使用壽命，不僅僅取決于它本身的構(gòu)造、材質(zhì)等質(zhì)量因素，更重要的是與我們?nèi)粘＞S修護(hù)養(yǎng)有關(guān)。車(chē)輛的駕駛?cè)藛T只有充分了解和掌握了蓄電池維修保養(yǎng)等方面的科學(xué)知識(shí)與技術(shù)要領(lǐng)，才能更好的發(fā)揮蓄電池的作用，避免不必要的損失。

參考文獻(xiàn)

[1]胡光輝.汽車(chē)電器設(shè)備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009：9-28.

[2]王金星.淺談蓄電池的使用與維護(hù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（28）：140.

[3]熊玉輝.汽車(chē)蓄電池的原理及維護(hù)[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2012（4）：12.

[4]劉長(zhǎng)春.鉛酸式蓄電池的正確維護(hù)與使用[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（24）：220.

[5]楊立杰，楊淑婷.蓄電池日常維護(hù)經(jīng)驗(yàn)淺談[J].中國(guó)科技縱橫，2013（5）：256.

作者簡(jiǎn)介：侯范曉（1985，8-），漢族，碩士研究生，助理講師。

韓玉斌（1979，4-），漢族，本科。