汽車用蓄電池的使用與檢測探討

摘要：蓄電池俗稱電瓶，正確使用與維護，會大大延長蓄電池的使用壽命。對蓄電池的檢測又是蓄電池維護的重要內容，本文就蓄電池的使用與檢測進行探討。關鍵詞：蓄電池;主要參數;電導檢測法;使用和維護

中圖分類號：U472

文獻標識碼：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蓄電池的保養和正確使用，而做到蓄電池的正確保養又離不開蓄電池的檢測。

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發展過程中的一次革命，越來越多的電子技術被運用到汽車上，隨著車載電子設備的增加，對蓄電池的性能要求也越來越高。

蓄電池在起動發動機時供電給起動機;在發動機停轉或發電機電壓過低時，供電給各個汽車電器和電子設備;蓄電池還可以儲存發電機發出的一部分電能，并平緩電路中的電壓。

2 蓄電池的主要參數

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的串聯而成。12V的蓄電池內部由6個單格蓄電池串聯而成。蓄電池的主要參數除了有額定電壓外，還有額定容量、CCA及蓄電池內阻等。

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放電，直至單格蓄電池電壓降至1.75V時輸出的總電量，用C20表示，單位A·h或A·min。

2.2 CCA

CCA即冷起動電流，指的是在-17.8°C的低溫狀態下，蓄電池在電壓降至極限虧電電壓前，連續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 蓄電池的內阻

蓄電池的內阻單位是mΩ，蓄電池的內阻越小，輸出電流能力越大，帶負載能力越強。

蓄電池的內阻在充放電過程中隨時間不斷變化。

3 蓄電池的檢測方法

蓄電池的檢測方法有電解液密度檢測法、放電檢測法和電導檢測法等，下面針對這3種方法分別予以介紹。

3.1 電解液密度檢測法

在電解液液面高度正常的情況下，通過使用電解液密度計測量電解液密度，根據測量結果判斷蓄電池放電的程度。在測量電解液密度時，應同時測量電解液的溫度，再根據所測得的溫度換算出25°C時的密度，轉換關系如公式（1）所示。

ρ25°C=ρt+0.00075（t-25）（1）

ρt為實測電解液密度，t為實測電解液溫度。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，再加上現在汽車使用的基本上是免維護蓄電池，整體密封，沒有辦法測量電解液密度，這種測量方法基本上不用了。

3.2 放電檢測法

放電檢測法使用的儀表叫放電檢測儀，有的也叫放電叉、高率放電計，有些資料中稱之為高頻放電計是沒有道理的。放電檢測儀測量的實質就是人為給蓄電池加一大功率的放電電阻，模擬帶起動機起動的工作狀況，觀察其端電壓的變化，判斷其放電程度大小。

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

該檢測儀在使用時，將紅黑電鉗分別連接到待測蓄電池的正負極接線柱，觀察蓄電池的空載電壓;扳動TEST測試開關，要求最大測量時間不能超過10s，根據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。對蓄電池頻繁檢測，會造成其存儲電量損耗過快。

放電檢測儀在檢測蓄電池完畢后，要注意等大功率的放電電阻散熱一段時間、溫度降到常溫后再放回原存放位置，以避免火災等事故的發生。

3.3 電導檢測法

蓄電池的電導值與容量成很好的線性關系，國際電氣和電子工程協會（IEEE）正式把電導測量法作為檢測鉛蓄電池的標準之一，在IEEE標準1118-1996的標準規定，交流電導值就是與交流電壓同相的交流電流與交流電壓的比值，由此可以得到電導的公式為G=I/U。

DY2015全保護智能蓄電池檢測儀可以實現對12V的蓄電池的電量、冷啟動電流CCA、蓄電池內阻及使用壽命的檢測，下面以DY2015全保護智能蓄電池檢測儀為例介紹蓄電池檢測儀的使用方法。

3.3.1 測試前準備

測試前應確保點火開關在OFF位置。若是車輛行駛一段時間后檢測蓄電池，需要開啟大燈2～3min，關閉點火開關再進行測量。

3.3.2 操作步驟

按照紅色測試鉗接正極，黑色測試鉗接負極的順序接好儀器，必須檢查接線是否良好，防止影響檢測結果。注意千萬不要將測試夾接反，否則會造成檢測儀的內部電路的損壞。筆者在以前教學過程中，遇到過多起學生錯誤接測試鉗而損壞檢測儀的情況，此種情況是造成儀表內部線路板上的保護二極管短路擊穿所致，只要找到此保護二極管并更換后，檢測儀即可正常使用[1]。

檢測儀點亮后，按方向鍵選擇蓄電池功能測試項，設置為功能1（顯示為：FUN1）后按lt;ENTERgt;鍵進入。

根據蓄電池的標準按方向鍵選擇測試標準。如蓄電池為JIS標準，需查表對照CCA作為測試標準值，選好測試標準后按lt;ENTERgt;鍵進入。

根據蓄電池上所表示的標準值，按方向鍵調整CCA標準值。長按方向鍵可以實現數值連調。

調整好蓄電池測試參考標準后按lt;ENTERgt;鍵開始測試。

待蜂鳴聲結束后測試完畢，儀器屏幕顯示結果。此時可以按方向鍵翻頁查看蓄電池各項數據測試結果，依次可顯示冷起動能力（CCA）、電池內阻、蓄電池電壓和使用壽命的檢測結果。檢測完成后按lt;ENTERgt;鍵可重新調整CCA標準值，按lt;ESCgt;鍵將重新選擇測試功能。

3.3.3 分析數據

電壓結果分析。若蓄電池電壓大于12.78V，說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，說明蓄電池需要充電，等到給蓄電池補充電后再重新進行測量[2]。

CCA和內阻。CCA值和蓄電池新舊有關，新蓄電池CCA值一般高于標準值，隨著使用時間的延長，CCA值會逐漸下降。內阻因廠商不同標準不一。蓄電池的CCA值越大，內阻一般會越小。同一規格的蓄電池，CCA數值越大、內阻越小，蓄電池性能越好。

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

綜上所述，蓄電池的檢測方法有3種，分別為電解液密度檢測法、放電檢測法和電導檢測法，只有電導檢測法檢測功能全，測量結果準確，因此得到了廣泛的應用。

4 蓄電池的使用和維護

（1）起動發動機時，起動時間不能超過5s，且不能連續起動。如需再次起動應間隔15s以上。若連續3次以上不能起動，則應先查找故障原因，排除后再嘗試起動，以免造成蓄電池過放電。

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

（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，應進行緊固。及時清除蓄電池極柱和引線夾上的氧化物。

（4）針對有自動起停功能的汽車，在行駛至交通擁堵路段時，最好關閉自動起停功能功能，以免頻繁地起動，實踐證明，頻繁起動發動機，會對發動機的相關部件造成一定的傷害，降低發動機的使用壽命和整車的可靠性。

（5）在發動機運轉期間，嚴禁拆卸蓄電池電極接線，否則會造成發電機輸出電壓迅速升高引起汽車ECU以及許多電子設備損壞。筆者曾在汽車充電系統示教版上模擬這種故障情形，在發電機正常工作時，斷開蓄電池的電極接線，發現發電機輸出電壓由原來的14V迅速升高至20V以上。

（6）對于長時間不運轉（超過15天）的汽車，有必要卸下蓄電池的搭鐵線，防止蓄電池因長時間給一些電子設備供電而虧電。

（7）對于長時間不用的蓄電池，需定期（每隔3-6個月）用檢測儀檢測電量，需要充電的及時補充電。

通過選用合適的檢測方法對蓄電池進行及時的檢測，根據測量結果采用合適有效的措施進行維護，可大幅度降低蓄電池的故障率，有助于延長蓄電池的使用壽命。

【參考文獻】

[1]趙奇.汽車電氣構造與維修[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2008.

[2]朱前偉.VRLA蓄電池信息采集與處理系統的設計和實現[D].南京理工大學，2009.