侯范曉 韓玉斌

摘 要：鉛酸蓄電池是汽車電器設備中的關鍵組成部分，文章簡要介紹其構造、工作原理，重點講解維護保養(yǎng)措施與方法，以期為鉛酸蓄電池的正確使用、維護保養(yǎng)提供指導。

關鍵詞：蓄電池；構造；工作原理；維護保養(yǎng)

引言

蓄電池作為汽車的重要部件，在汽車起動、行駛過程中發(fā)揮著重要的作用——在起動發(fā)動機時向發(fā)動機提供強大的電流，并向點火系供電；當發(fā)動機產(chǎn)生故障不能供電時，向用電設備供電；存儲發(fā)電機多余電能；保持電路電壓穩(wěn)定保護電子元器件等等[1]。目前汽車蓄電池的使用壽命一般在兩年左右，如果保養(yǎng)得當，可達到三至四年，因此對蓄電池的維護保養(yǎng)十分必要。

當前由于鉛酸蓄電池與其他蓄電池相比，具有造價低、內(nèi)阻小、電壓高及還原系數(shù)高等優(yōu)點，被廣泛應用于汽車起動。所以文章重點對鉛酸蓄電池進行講解。

1 鉛酸蓄電池構造[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，分為正極板和負極板。通常為增加容量將數(shù)片正極板（或負極板）焊接在同一橫版上構成正極板組（負極板組），并安裝正極接線柱（負極接線柱）。正極接線柱涂有紅色，并鑄有“+”號；負極接線柱不涂色，但涂有“-”號。

1.2 隔板

隔板插在正負極板間，用以隔開正負極板，防止正負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，使得正極板的化學反應充分氣泡隨槽上升，活性物質沿槽下沉。

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，應保持暢通，否則會因殼內(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能與電能互相轉化的規(guī)律，分為放電過程和充電過程。

圖2 放電過程 圖3 充電過程

2.1 放電過程（圖2）

蓄電池向外放電，即是將化學能轉化為電能。負極板上的Pb與H2SO4反應時，每個Pb原子失去兩個電子成為二價正離子，它與SO4-2結合生成PbSO4；正極板的活性物質PbO2和H2SO4反應時，每個Pb+4得到兩個電子成為二價正離子，與SO4-2結合生成PbSO4。

2.2 充電過程（圖3）

蓄電池充電，即是將電能轉化為化學能存儲起來。反應過程與放電過程相反，電池內(nèi)部又回到原先的狀態(tài)，正極生成二氧化鉛，負極生成金屬鉛。

3 鉛酸蓄電池的常見故障分析及排除[1，3]

3.1 極板硫化

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

排除方法：極板硫化程度較輕時，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，當密度達到一定數(shù)值后加入電解液再進行充電，如此反復直至密度穩(wěn)定為止；再倒出電解液，加注密度為1.28g/cm3電解液進行充電；極板硫化嚴重時，只能予以報廢。

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)有雜質而造成蓄電池放置幾天后，在無負荷的情況下，儲電量自行明顯下降，甚至會全無電。

排除方法：將蓄電池全部放電或過放電，使極板上的雜質進入電解液；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，致使起動機運轉無力，充電時溫度高，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，用蒸餾水反復清洗后，注入新配制電解液。

3.4 蓄電池充不進電

故障現(xiàn)象：在蓄電池充電電路中接線頭松動、銹蝕，或整流部件出現(xiàn)故障、極板硫化、電解液密度過大等，而導致蓄電池經(jīng)過較長時間充電但電壓卻達不到正常值。

排除方法：先清洗蓄電池外表面，查看各接線頭有無松動或生銹，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，說明極板嚴重硫化，若極板硫化則采取去硫化充電法進行排除。

4 鉛酸蓄電池的日常維護保養(yǎng)

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

（1）在使用中，一般每月至少1次對蓄電池進行充電（特別是在車上浮充電設備無法保證完好充電的情況下）。若發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象時，必須立即進行補充充電：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25%、夏季放電超過50%標稱容量。e.燈光暗淡，啟動無力。[1，4]（2）普通充電（補充充電）應分為兩個階段進行。第一階段：按照標稱容量的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，充至單格電壓達到2.5-2.7V，電解液出現(xiàn)大量氣泡，電解液比重達到規(guī)定值（1.28）并3h內(nèi)無變化，即表示電池已經(jīng)充滿，充電結束。[4]（3）蓄電池外部的清理與檢查：清洗蓄電池時，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。當電解液不足時，應補充蒸餾水或專用補液，一定不要用飲用水代替純凈水；冬季向蓄電池內(nèi)補加蒸餾水時，只能在電池充足電前進行，以免水和電解液混合不均而引起部分水結冰；據(jù)季節(jié)和地區(qū)的變化按照表1相應標準進行調(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，以免行車時因振動而使電解液溢出，同時蓋上的通氣孔必須暢通，以防蓄電池在充電過程中，內(nèi)部會因氣壓升高而導致殼體破裂。（6）不可頻繁啟動發(fā)動機，起動時間應不超過5秒，兩次起動之間的時間間隔應大于15秒。（7）保管蓄電池時須注意，應保存在室溫為5-40℃的干燥、清潔及通風良好的倉庫內(nèi)，并不受陽光直射，遠離熱源，避免與任何液體和有害物質接觸。（8）冬季蓄電池應經(jīng)常保持在充足電的狀態(tài)，以防電解液密度降低水分過多而結冰，引起外殼破裂、極板彎曲和活性物質脫落等故障。[3]（9）要避免蓄電池小電流過放電，養(yǎng)成停車時間過長斷電的好習慣，以防止蓄電池小電流放電后極板硫酸化。[5]（10）車輛長期不用，應將蓄電池取下或斷開蓄電池負極導線。蓄電池擱置停用時，應充足電并經(jīng)常檢查蓄電池狀態(tài)，電壓低時應及時進行補充電。（11）嚴禁將金屬工具及導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 結束語

汽車用蓄電池的技術性能和使用壽命，不僅僅取決于它本身的構造、材質等質量因素，更重要的是與我們?nèi)粘＞S修護養(yǎng)有關。車輛的駕駛人員只有充分了解和掌握了蓄電池維修保養(yǎng)等方面的科學知識與技術要領，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

[1]胡光輝.汽車電器設備[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009：9-28.

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

[3]熊玉輝.汽車蓄電池的原理及維護[J].科技經(jīng)濟市場，2012（4）：12.

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

[5]楊立杰，楊淑婷.蓄電池日常維護經(jīng)驗淺談[J].中國科技縱橫，2013（5）：256.

作者簡介：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。