汽車用蓄電池的使用與檢測(cè)探討

韓淑剛　葉錄京

摘要：蓄電池俗稱電瓶，正確使用與維護(hù)，會(huì)大大延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。對(duì)蓄電池的檢測(cè)又是蓄電池維護(hù)的重要內(nèi)容，本文就蓄電池的使用與檢測(cè)進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：蓄電池;主要參數(shù);電導(dǎo)檢測(cè)法;使用和維護(hù)

中圖分類號(hào)：U472

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

道路救援故障中，電瓶虧電故障占救援故障的60%以上，故障主要原因是車主忽視了對(duì)蓄電池的保養(yǎng)和正確使用，而做到蓄電池的正確保養(yǎng)又離不開(kāi)蓄電池的檢測(cè)。

1 蓄電池的用途

蓄電池俗稱電瓶，是一種低壓的直流電源，汽車電子化是汽車技術(shù)發(fā)展過(guò)程中的一次革命，越來(lái)越多的電子技術(shù)被運(yùn)用到汽車上，隨著車載電子設(shè)備的增加，對(duì)蓄電池的性能要求也越來(lái)越高。

蓄電池在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)供電給起動(dòng)機(jī);在發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)或發(fā)電機(jī)電壓過(guò)低時(shí)，供電給各個(gè)汽車電器和電子設(shè)備;蓄電池還可以儲(chǔ)存發(fā)電機(jī)發(fā)出的一部分電能，并平緩電路中的電壓。

2 蓄電池的主要參數(shù)

汽車用蓄電池基本上采用鉛酸蓄電池，有12V和24V兩種，汽油車一般采用12V的，柴油車一般采用24V的，24V的也可由兩塊12V的串聯(lián)而成。12V的蓄電池內(nèi)部由6個(gè)單格蓄電池串聯(lián)而成。蓄電池的主要參數(shù)除了有額定電壓外，還有額定容量、CCA及蓄電池內(nèi)阻等。

2.1 額定容量

蓄電池額定容量用20h放電率容量表示，即將充足電的蓄電池在電解液25°C，1.28g/cm3的條件下，以20h放電率放電電流連續(xù)放電，直至單格蓄電池電壓降至1.75V時(shí)輸出的總電量，用C20表示，單位A·h或A·min。

2.2 CCA

CCA即冷起動(dòng)電流，指的是在-17.8°C的低溫狀態(tài)下，蓄電池在電壓降至極限虧電電壓前，連續(xù)30s釋放出的電流量。CCA反映了蓄電池的放電能力的大小。

2.3 蓄電池的內(nèi)阻

蓄電池的內(nèi)阻單位是mΩ，蓄電池的內(nèi)阻越小，輸出電流能力越大，帶負(fù)載能力越強(qiáng)。

蓄電池的內(nèi)阻在充放電過(guò)程中隨時(shí)間不斷變化。

3 蓄電池的檢測(cè)方法

蓄電池的檢測(cè)方法有電解液密度檢測(cè)法、放電檢測(cè)法和電導(dǎo)檢測(cè)法等，下面針對(duì)這3種方法分別予以介紹。

3.1 電解液密度檢測(cè)法

在電解液液面高度正常的情況下，通過(guò)使用電解液密度計(jì)測(cè)量電解液密度，根據(jù)測(cè)量結(jié)果判斷蓄電池放電的程度。在測(cè)量電解液密度時(shí)，應(yīng)同時(shí)測(cè)量電解液的溫度，再根據(jù)所測(cè)得的溫度換算出25°C時(shí)的密度，轉(zhuǎn)換關(guān)系如公式（1）所示。

ρ25°C=ρt+0.00075（t-25）（1）

ρt為實(shí)測(cè)電解液密度，t為實(shí)測(cè)電解液溫度。蓄電池電解液正常的密度值如表1所示。

電解液密度檢測(cè)法能夠判斷蓄電池的放電程度大小，但是不能判斷蓄電池剩余使用壽命的多少，再加上現(xiàn)在汽車使用的基本上是免維護(hù)蓄電池，整體密封，沒(méi)有辦法測(cè)量電解液密度，這種測(cè)量方法基本上不用了。

3.2 放電檢測(cè)法

放電檢測(cè)法使用的儀表叫放電檢測(cè)儀，有的也叫放電叉、高率放電計(jì)，有些資料中稱之為高頻放電計(jì)是沒(méi)有道理的。放電檢測(cè)儀測(cè)量的實(shí)質(zhì)就是人為給蓄電池加一大功率的放電電阻，模擬帶起動(dòng)機(jī)起動(dòng)的工作狀況，觀察其端電壓的變化，判斷其放電程度大小。

圖1為TY6402蓄電池測(cè)試儀的外觀圖，圖2為該檢測(cè)儀的儀表盤，需注意的是該檢測(cè)儀將蓄電池的額定容量單位A·h，錯(cuò)誤地寫成了“A/h”。

該檢測(cè)儀在使用時(shí)，將紅黑電鉗分別連接到待測(cè)蓄電池的正負(fù)極接線柱，觀察蓄電池的空載電壓;扳動(dòng)TEST測(cè)試開(kāi)關(guān)，要求最大測(cè)量時(shí)間不能超過(guò)10s，根據(jù)蓄電池的額定容量和額定電壓選擇合適的表盤刻度尺，觀察指針在合適表盤刻度尺所在位置，是綠色、黃色還是紅色，從而判斷蓄電池的放電情況。

放電檢測(cè)法能夠模擬蓄電池工作狀況，判斷蓄電池的放電程度大小，但是也不能判斷蓄電池剩余使用壽命的多少。對(duì)蓄電池頻繁檢測(cè)，會(huì)造成其存儲(chǔ)電量損耗過(guò)快。

放電檢測(cè)儀在檢測(cè)蓄電池完畢后，要注意等大功率的放電電阻散熱一段時(shí)間、溫度降到常溫后再放回原存放位置，以避免火災(zāi)等事故的發(fā)生。

3.3 電導(dǎo)檢測(cè)法

蓄電池的電導(dǎo)值與容量成很好的線性關(guān)系，國(guó)際電氣和電子工程協(xié)會(huì)（IEEE）正式把電導(dǎo)測(cè)量法作為檢測(cè)鉛蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)之一，在IEEE標(biāo)準(zhǔn)1118-1996的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，交流電導(dǎo)值就是與交流電壓同相的交流電流與交流電壓的比值，由此可以得到電導(dǎo)的公式為G=I/U。

DY2015全保護(hù)智能蓄電池檢測(cè)儀可以實(shí)現(xiàn)對(duì)12V的蓄電池的電量、冷啟動(dòng)電流CCA、蓄電池內(nèi)阻及使用壽命的檢測(cè)，下面以DY2015全保護(hù)智能蓄電池檢測(cè)儀為例介紹蓄電池檢測(cè)儀的使用方法。

3.3.1 測(cè)試前準(zhǔn)備

測(cè)試前應(yīng)確保點(diǎn)火開(kāi)關(guān)在OFF位置。若是車輛行駛一段時(shí)間后檢測(cè)蓄電池，需要開(kāi)啟大燈2～3min，關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)再進(jìn)行測(cè)量。

3.3.2 操作步驟

按照紅色測(cè)試鉗接正極，黑色測(cè)試鉗接負(fù)極的順序接好儀器，必須檢查接線是否良好，防止影響檢測(cè)結(jié)果。注意千萬(wàn)不要將測(cè)試夾接反，否則會(huì)造成檢測(cè)儀的內(nèi)部電路的損壞。筆者在以前教學(xué)過(guò)程中，遇到過(guò)多起學(xué)生錯(cuò)誤接測(cè)試鉗而損壞檢測(cè)儀的情況，此種情況是造成儀表內(nèi)部線路板上的保護(hù)二極管短路擊穿所致，只要找到此保護(hù)二極管并更換后，檢測(cè)儀即可正常使用[1]。

檢測(cè)儀點(diǎn)亮后，按方向鍵選擇蓄電池功能測(cè)試項(xiàng)，設(shè)置為功能1（顯示為：FUN1）后按<ENTER>鍵進(jìn)入。

根據(jù)蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)按方向鍵選擇測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。如蓄電池為JIS標(biāo)準(zhǔn)，需查表對(duì)照CCA作為測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值，選好測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)后按<ENTER>鍵進(jìn)入。

根據(jù)蓄電池上所表示的標(biāo)準(zhǔn)值，按方向鍵調(diào)整CCA標(biāo)準(zhǔn)值。長(zhǎng)按方向鍵可以實(shí)現(xiàn)數(shù)值連調(diào)。

調(diào)整好蓄電池測(cè)試參考標(biāo)準(zhǔn)后按<ENTER>鍵開(kāi)始測(cè)試。

待蜂鳴聲結(jié)束后測(cè)試完畢，儀器屏幕顯示結(jié)果。此時(shí)可以按方向鍵翻頁(yè)查看蓄電池各項(xiàng)數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果，依次可顯示冷起動(dòng)能力（CCA）、電池內(nèi)阻、蓄電池電壓和使用壽命的檢測(cè)結(jié)果。檢測(cè)完成后按<ENTER>鍵可重新調(diào)整CCA標(biāo)準(zhǔn)值，按<ESC>鍵將重新選擇測(cè)試功能。

3.3.3 分析數(shù)據(jù)

電壓結(jié)果分析。若蓄電池電壓大于12.78V，說(shuō)明蓄電池電量完全充滿;若蓄電池電壓大于12.54V但小于12.78V，電量良好;若蓄電池電壓小于12.54V，說(shuō)明蓄電池需要充電，等到給蓄電池補(bǔ)充電后再重新進(jìn)行測(cè)量[2]。

CCA和內(nèi)阻。CCA值和蓄電池新舊有關(guān)，新蓄電池CCA值一般高于標(biāo)準(zhǔn)值，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，CCA值會(huì)逐漸下降。內(nèi)阻因廠商不同標(biāo)準(zhǔn)不一。蓄電池的CCA值越大，內(nèi)阻一般會(huì)越小。同一規(guī)格的蓄電池，CCA數(shù)值越大、內(nèi)阻越小，蓄電池性能越好。

蓄電池壽命。若壽命顯示大于80%，說(shuō)明蓄電池狀況良好;若壽命顯示大于60%但小于80%，說(shuō)明蓄電池狀況尚可;若壽命顯示大于45%但小于60%，說(shuō)明蓄電池壽命將盡，需留意;若壽命顯示小于44%，說(shuō)明蓄電池壽命已盡，建議更換蓄電池。

綜上所述，蓄電池的檢測(cè)方法有3種，分別為電解液密度檢測(cè)法、放電檢測(cè)法和電導(dǎo)檢測(cè)法，只有電導(dǎo)檢測(cè)法檢測(cè)功能全，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

4 蓄電池的使用和維護(hù)

（1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，起動(dòng)時(shí)間不能超過(guò)5s，且不能連續(xù)起動(dòng)。如需再次起動(dòng)應(yīng)間隔15s以上。若連續(xù)3次以上不能起動(dòng)，則應(yīng)先查找故障原因，排除后再嘗試起動(dòng)，以免造成蓄電池過(guò)放電。

（2）蓄電池拆卸時(shí)，應(yīng)先拆下蓄電池的搭鐵線，再拆下蓄電池的正極接線;安裝時(shí)，按與拆卸相反的順序進(jìn)行。

（3）要定期檢查電極接線柱與接線頭的連接是否可靠，若不可靠，應(yīng)進(jìn)行緊固。及時(shí)清除蓄電池極柱和引線夾上的氧化物。

（4）針對(duì)有自動(dòng)起停功能的汽車，在行駛至交通擁堵路段時(shí)，最好關(guān)閉自動(dòng)起停功能功能，以免頻繁地起動(dòng)，實(shí)踐證明，頻繁起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)部件造成一定的傷害，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命和整車的可靠性。

（5）在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，嚴(yán)禁拆卸蓄電池電極接線，否則會(huì)造成發(fā)電機(jī)輸出電壓迅速升高引起汽車ECU以及許多電子設(shè)備損壞。筆者曾在汽車充電系統(tǒng)示教版上模擬這種故障情形，在發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，斷開(kāi)蓄電池的電極接線，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出電壓由原來(lái)的14V迅速升高至20V以上。

（6）對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)轉(zhuǎn)（超過(guò)15天）的汽車，有必要卸下蓄電池的搭鐵線，防止蓄電池因長(zhǎng)時(shí)間給一些電子設(shè)備供電而虧電。

（7）對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間不用的蓄電池，需定期（每隔3-6個(gè)月）用檢測(cè)儀檢測(cè)電量，需要充電的及時(shí)補(bǔ)充電。

通過(guò)選用合適的檢測(cè)方法對(duì)蓄電池進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)，根據(jù)測(cè)量結(jié)果采用合適有效的措施進(jìn)行維護(hù)，可大幅度降低蓄電池的故障率，有助于延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙奇.汽車電氣構(gòu)造與維修[M].北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2008.

[2]朱前偉.VRLA蓄電池信息采集與處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D].南京理工大學(xué)，2009.