汽車用鉛酸蓄電池維護工藝及應用

李金花　周翼翔

摘 要：鉛酸電池以可循環充電使用，成本低廉、安全穩定等優點在汽車領域廣泛運用，本文對鉛酸電池維護工藝進行了分析，提出了鉛酸電池維護工藝的合理應用，使得鉛酸電池能及時準確得到維護從而節約成本，延長電池的使用壽命。

關鍵詞：汽車 鉛酸電池 維護工藝 應用

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中存在的問題

（1）汽車用鉛酸電池在維護過程中由于維護不當會造成電池過早衰竭，使用壽命縮短，造成大量浪費，增加使用成本。（2）維護人員對電池狀態技術鑒定能力不高。（3）制定電池較為合理維護工藝有一定的困難。

2 汽車用鉛酸電池的維護工藝

汽車用鉛酸電池當出現技術狀態不良時必須根據情況確定合理的維護工藝才能夠使其性能得以恢復。只有對當前常用的鉛酸電池工藝充分了解和把握才能進行合理的電池維護。

2.1 補充充電維護工藝

補充充電維護是通過充電使電池內部發生的一系列化學反應，從而使蓄電池技術狀態迅速得到恢復。常采用恒壓充電、恒流充電、脈沖充電、綜合充電四種維護工藝。

2.1.1 恒壓充電維護工藝

恒壓充電維護工藝是指在給蓄電池充電時保持充電電壓不變的一種充電方式，充電電壓一般按每個單格2.5伏選擇。充電時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，它的優點是能有效避免蓄電池過充，缺點是在充電初期電流值過大容易造成蓄電池極板彎曲，嚴重時電池將會報廢。鑒于此種方法的缺點一般在鉛酸電池的補充充電時使用用。汽車運行過程中蓄電池的充電也可采用此種方法。

2.1.2 恒流充電維護工藝

恒流充電維護工藝是在給蓄電池充電時，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;第二階段減小一半電流進行充電到充電結束，恒流充電曲線如圖2所示。恒流充電的優點是控制方法簡單、適應性強;缺點是充電時間相對較長，要調整電流進行充電。所以一般適用在汽車新蓄電池的充電、恢復后蓄電池的充電和使用中電池的補充充電。

2.1.3 脈沖充電維護工藝

脈沖充電是維護過程中分階段采用高低不同電流對鉛酸蓄電池進行充電。初期正脈沖階段采用0.8-1.0安大電流對蓄電池進行充電，當蓄電池在短時間內容量迅速達到60%左右，單格電壓上升到2.4伏時，轉入前停沖階段，一般停24-40微秒后再轉入負脈沖瞬間放電階段然后轉入后停沖階段，再放電25微秒。整個脈沖的充電過程就是按正脈沖充電-前停充-負脈沖瞬間放電-后停充-正脈沖充電循環進行，直至電池電量充足為止。

脈沖充電維護工藝能有效降低鉛酸電池的極化現象，讓電池兩極間能充分進行化學反應，這樣就不會出現過充或者欠充現象;另一方面運用不同階段高低電流對蓄電池進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。當前，脈沖充電維護工藝是對蓄電池最理想的充電工藝。脈沖充電曲線如圖3所示。

2.2 去硫化維護工藝

蓄電池在長時間充電不足或放電后未及時充電的情況下，極板上會出現白色晶粒硫酸鉛，這種現象叫硫酸鉛硬化簡稱硫化，正常充電時，它不能轉化為二氧化鉛和海綿狀鉛，造成活性物質減少，電池容量降低。在出現硫化現象較輕微時可用小電流長時間充電的方法去除，但如果硫化嚴重的情況下就需要以去硫化的方法進行維護。其中水療法與充放電法相結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，加入蒸餾水繼續充電，反復以上過程直至輸出容量達到額定容量的80%時蓄電池可再次裝車使用。

3 汽車用鉛酸電池維護工藝的應用

汽車用鉛酸電池在使用過程中要監測蓄電池技術狀態，當技術狀態出現問題時，要根據不同情況采用不同的維護工藝進行技術狀態恢復，這樣才能發揮它最大的作用和最大限度延長鉛酸電池的使用壽命。

3.1 新蓄電池的維護工藝應用

新蓄電池充電一般采用恒流充電維護工藝，充電過程一般按如下操作：

（1）首先根據需要加入電解液，季節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小時左右，這時候電解液會下降，我們需要補充電解液到規定值，同時當電解液溫度下降到30℃時，就可以對蓄電池進行充電了。

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

（4）蓄電池充電快結束時，電解液的密度可能會因為不斷充電而密度降低，這時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小時內不在升高，并產生大量氣泡，電解液呈沸騰狀態，這時候切斷電源完成充電。

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

3.2 補充充電維護工藝的應用

汽車用蓄電池在使用過程中經常有充電不足的現象發生，為了保證車輛正常使用和延長蓄電池的使用壽命，必須適時對蓄電池進行補充充電。補充充電一般采用的是恒流充電。如下情況需要采用補充充電。

（1）電解液下降到1.150克/立方厘米。（2）單個電池電壓下降到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）起動機運轉無力、燈光暗淡。（5）蓄電池長久不用，時間超過一個月。

補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）用高率放電計檢查各單格電池的放電情況。（4）把蓄電池的正、負極與充電機的正、負極連接好。（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，電解液密度恢復到規定值，并且2-3小時保持不變。補充充電一般需要13-16小時。（6）當補充充電快結束時，應測量電解液的相對密度，如果不符合規定值，則應進行調整，調整方法與初充電相同。

3.3 去硫化充電維護工藝的應用

去硫化充電維護工藝一般分充電、放電循環進行。具體操作如下：

（1）將蓄電池按20小時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）用初充電的電流進行充電，當密度上升到1.15克/立方厘米時，倒出電解液，再加蒸餾水繼續充電，直至密度不再上升。再以20小時放電率放電，放電至蓄電池電壓降到1.75V時，再進行上述充電。（3）反復進行以上過程，直至用20小時放電率放電，檢查容量，若其輸出容量可達額定容量的80%以上，則可裝車使用;若達不到，應更換蓄電池或進行修理。

項目名稱：汽車用鉛酸蓄電池智能充電維護系統的研究。項目編號：18ZB0531。項目審批單位：四川省教育廳。

參考文獻：

[1]李坤.智能充電器及蓄電池充電維護系統研究[J].工程科技，2007（02）.

[2]王科偉.淺談車輛蓄電池的使用與維護[J].科技創新與導報，2020（10）.

[3]肖有文.鉛酸電池智能充電器研究與設計[J].工程科技，2010（02）.

[4]謝生偉.汽車電器設備原理與檢測.北京理工出版社，2020（09）.

[5]李冠華.基于降低成本的鉛酸蓄電池生產工藝改進以及對電池維護的影響[J].信息科技，2017（18）.