汽車用鉛酸蓄電池維護(hù)工藝及應(yīng)用

李金花　周翼翔

摘 要：鉛酸電池以可循環(huán)充電使用，成本低廉、安全穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)在汽車領(lǐng)域廣泛運(yùn)用，本文對(duì)鉛酸電池維護(hù)工藝進(jìn)行了分析，提出了鉛酸電池維護(hù)工藝的合理應(yīng)用，使得鉛酸電池能及時(shí)準(zhǔn)確得到維護(hù)從而節(jié)約成本，延長(zhǎng)電池的使用壽命。

關(guān)鍵詞：汽車 鉛酸電池 維護(hù)工藝 應(yīng)用

Maintenance Technology and Application of Lead-acid Battery for Automobile

Li Jinhua，Zhou Yixiang

Abstract：Lead-acid batteries are rechargeable， low-cost， safe and stable， and other advantages are widely used in the automotive field. This article analyzes the maintenance process of lead-acid batteries and proposes a reasonable application of the maintenance process of lead-acid batteries to make lead-acid batteries. It can be maintained in a timely and accurate manner to save costs and prolong the service life of the battery.

Key words：automobile， lead-acid battery， maintenance process， application

1 汽車用鉛酸電池維護(hù)中存在的問題

（1）汽車用鉛酸電池在維護(hù)過程中由于維護(hù)不當(dāng)會(huì)造成電池過早衰竭，使用壽命縮短，造成大量浪費(fèi)，增加使用成本。（2）維護(hù)人員對(duì)電池狀態(tài)技術(shù)鑒定能力不高。（3）制定電池較為合理維護(hù)工藝有一定的困難。

2 汽車用鉛酸電池的維護(hù)工藝

汽車用鉛酸電池當(dāng)出現(xiàn)技術(shù)狀態(tài)不良時(shí)必須根據(jù)情況確定合理的維護(hù)工藝才能夠使其性能得以恢復(fù)。只有對(duì)當(dāng)前常用的鉛酸電池工藝充分了解和把握才能進(jìn)行合理的電池維護(hù)。

2.1 補(bǔ)充充電維護(hù)工藝

補(bǔ)充充電維護(hù)是通過充電使電池內(nèi)部發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)，從而使蓄電池技術(shù)狀態(tài)迅速得到恢復(fù)。常采用恒壓充電、恒流充電、脈沖充電、綜合充電四種維護(hù)工藝。

2.1.1 恒壓充電維護(hù)工藝

恒壓充電維護(hù)工藝是指在給蓄電池充電時(shí)保持充電電壓不變的一種充電方式，充電電壓一般按每個(gè)單格2.5伏選擇。充電時(shí)隨著蓄電池兩端電壓的逐漸升高，電流逐漸減小，直至接近于零。恒壓充電曲線圖如圖1所示。恒壓充電過程中隨著電流的降低電解水密度變濃，它的優(yōu)點(diǎn)是能有效避免蓄電池過充，缺點(diǎn)是在充電初期電流值過大容易造成蓄電池極板彎曲，嚴(yán)重時(shí)電池將會(huì)報(bào)廢。鑒于此種方法的缺點(diǎn)一般在鉛酸電池的補(bǔ)充充電時(shí)使用用。汽車運(yùn)行過程中蓄電池的充電也可采用此種方法。

2.1.2 恒流充電維護(hù)工藝

恒流充電維護(hù)工藝是在給蓄電池充電時(shí)，保持充電電流不變的一種充電方式。隨著電池的端電壓的升高，若蓄電池單格電壓升高到2.4伏，電解液開始有氣泡冒出時(shí)需要把電流值減半至電池充電完成，所以恒流充電一般選用兩階段進(jìn)行充電：第一階段采用大電流充電，使蓄電池容量迅速得到恢復(fù);第二階段減小一半電流進(jìn)行充電到充電結(jié)束，恒流充電曲線如圖2所示。恒流充電的優(yōu)點(diǎn)是控制方法簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng);缺點(diǎn)是充電時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，要調(diào)整電流進(jìn)行充電。所以一般適用在汽車新蓄電池的充電、恢復(fù)后蓄電池的充電和使用中電池的補(bǔ)充充電。

2.1.3 脈沖充電維護(hù)工藝

脈沖充電是維護(hù)過程中分階段采用高低不同電流對(duì)鉛酸蓄電池進(jìn)行充電。初期正脈沖階段采用0.8-1.0安大電流對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，當(dāng)蓄電池在短時(shí)間內(nèi)容量迅速達(dá)到60%左右，單格電壓上升到2.4伏時(shí)，轉(zhuǎn)入前停沖階段，一般停24-40微秒后再轉(zhuǎn)入負(fù)脈沖瞬間放電階段然后轉(zhuǎn)入后停沖階段，再放電25微秒。整個(gè)脈沖的充電過程就是按正脈沖充電-前停充-負(fù)脈沖瞬間放電-后停充-正脈沖充電循環(huán)進(jìn)行，直至電池電量充足為止。

脈沖充電維護(hù)工藝能有效降低鉛酸電池的極化現(xiàn)象，讓電池兩極間能充分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，這樣就不會(huì)出現(xiàn)過充或者欠充現(xiàn)象;另一方面運(yùn)用不同階段高低電流對(duì)蓄電池進(jìn)行充電還能激活極板間的硫酸鹽，這樣在一定程度上能降低蓄電池的硫化問題。當(dāng)前，脈沖充電維護(hù)工藝是對(duì)蓄電池最理想的充電工藝。脈沖充電曲線如圖3所示。

2.2 去硫化維護(hù)工藝

蓄電池在長(zhǎng)時(shí)間充電不足或放電后未及時(shí)充電的情況下，極板上會(huì)出現(xiàn)白色晶粒硫酸鉛，這種現(xiàn)象叫硫酸鉛硬化簡(jiǎn)稱硫化，正常充電時(shí)，它不能轉(zhuǎn)化為二氧化鉛和海綿狀鉛，造成活性物質(zhì)減少，電池容量降低。在出現(xiàn)硫化現(xiàn)象較輕微時(shí)可用小電流長(zhǎng)時(shí)間充電的方法去除，但如果硫化嚴(yán)重的情況下就需要以去硫化的方法進(jìn)行維護(hù)。其中水療法與充放電法相結(jié)合是鉛酸電池常用的去硫化的方法：把蓄電池放電到端電壓1.75伏后倒出電解液，加入蒸餾水繼續(xù)充電，反復(fù)以上過程直至輸出容量達(dá)到額定容量的80%時(shí)蓄電池可再次裝車使用。

3 汽車用鉛酸電池維護(hù)工藝的應(yīng)用

汽車用鉛酸電池在使用過程中要監(jiān)測(cè)蓄電池技術(shù)狀態(tài)，當(dāng)技術(shù)狀態(tài)出現(xiàn)問題時(shí)，要根據(jù)不同情況采用不同的維護(hù)工藝進(jìn)行技術(shù)狀態(tài)恢復(fù)，這樣才能發(fā)揮它最大的作用和最大限度延長(zhǎng)鉛酸電池的使用壽命。

3.1 新蓄電池的維護(hù)工藝應(yīng)用

新蓄電池充電一般采用恒流充電維護(hù)工藝，充電過程一般按如下操作：

（1）首先根據(jù)需要加入電解液，季節(jié)不同電解液密度的選擇也不同，一般液面加到高出極板上沿10-15mm為最佳。

（2）加入電解液后一般要靜置6-8小時(shí)左右，這時(shí)候電解液會(huì)下降，我們需要補(bǔ)充電解液到規(guī)定值，同時(shí)當(dāng)電解液溫度下降到30℃時(shí)，就可以對(duì)蓄電池進(jìn)行充電了。

（3）進(jìn)行充電操作時(shí)根據(jù)電解液的密度和溫度兩個(gè)參考值進(jìn)行充電控制，一般分兩階段進(jìn)行充電。第一階段的充電電流約為額定容量的1/15，當(dāng)溫度上升到40℃，電解液中有氣泡溢出時(shí)，停止充電，然后再把電流降低一半轉(zhuǎn)換成第二階段充電模式。運(yùn)用兩階段進(jìn)行充電大約需要60-70小時(shí)。

（4）蓄電池充電快結(jié)束時(shí)，電解液的密度可能會(huì)因?yàn)椴粩喑潆姸芏冉档?，這時(shí)候就用添加蒸餾水或者稀硫酸的方式增加密度，再充電直至蓄電池單格端電壓和電解密度均上升到最大值且在2-3小時(shí)內(nèi)不在升高，并產(chǎn)生大量氣泡，電解液呈沸騰狀態(tài)，這時(shí)候切斷電源完成充電。

（5）新蓄電池或者恢復(fù)后的蓄電池充滿后，停止1-2小時(shí)要進(jìn)行20小時(shí)放電率放電，具體再以補(bǔ)充充電電流方式充足再進(jìn)行放電二次20小時(shí)放電，直到到達(dá)蓄電池容量不小于額定容量的90%，這時(shí)候蓄電池可以使用。

3.2 補(bǔ)充充電維護(hù)工藝的應(yīng)用

汽車用蓄電池在使用過程中經(jīng)常有充電不足的現(xiàn)象發(fā)生，為了保證車輛正常使用和延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，必須適時(shí)對(duì)蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。補(bǔ)充充電一般采用的是恒流充電。如下情況需要采用補(bǔ)充充電。

（1）電解液下降到1.150克/立方厘米。（2）單個(gè)電池電壓下降到1.75伏以下。（3）冬天放電超過蓄電池容量的25%，夏天放電超過蓄電池的50%。（4）起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)力、燈光暗淡。（5）蓄電池長(zhǎng)久不用，時(shí)間超過一個(gè)月。

補(bǔ)充充電具體操作如下：

（1）去污。從汽車上拆下蓄電池，清除蓄電池蓋上的臟污，疏通加液孔蓋上的通氣孔，清除極樁和導(dǎo)線接頭上的氧化物。（2）檢查蓄電池電解液的密度和液面高度。（3）用高率放電計(jì)檢查各單格電池的放電情況。（4）把蓄電池的正、負(fù)極與充電機(jī)的正、負(fù)極連接好。（5）在恒流充電過程中。第一階段的充電流約為蓄電池額定容量的1/10，單格電池電壓為2.4伏;第二階段的充電流減少一半，充電到2.5-2.7伏，電解液密度恢復(fù)到規(guī)定值，并且2-3小時(shí)保持不變。補(bǔ)充充電一般需要13-16小時(shí)。（6）當(dāng)補(bǔ)充充電快結(jié)束時(shí)，應(yīng)測(cè)量電解液的相對(duì)密度，如果不符合規(guī)定值，則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整方法與初充電相同。

3.3 去硫化充電維護(hù)工藝的應(yīng)用

去硫化充電維護(hù)工藝一般分充電、放電循環(huán)進(jìn)行。具體操作如下：

（1）將蓄電池按20小時(shí)放電率放電至單格電池電壓降至1.75伏，倒出蓄電池中的電解液，再加蒸餾水充電，直至密度不再上升。（2）用初充電的電流進(jìn)行充電，當(dāng)密度上升到1.15克/立方厘米時(shí)，倒出電解液，再加蒸餾水繼續(xù)充電，直至密度不再上升。再以20小時(shí)放電率放電，放電至蓄電池電壓降到1.75V時(shí)，再進(jìn)行上述充電。（3）反復(fù)進(jìn)行以上過程，直至用20小時(shí)放電率放電，檢查容量，若其輸出容量可達(dá)額定容量的80%以上，則可裝車使用;若達(dá)不到，應(yīng)更換蓄電池或進(jìn)行修理。

項(xiàng)目名稱：汽車用鉛酸蓄電池智能充電維護(hù)系統(tǒng)的研究。項(xiàng)目編號(hào)：18ZB0531。項(xiàng)目審批單位：四川省教育廳。

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