李曉燕、蔣云峰、劉宗健
(上汽通用五菱汽車股份有限公司 545007)
在汽車中,蓄電池充當著非常重要的角色,蓄電池是能把化學能轉變成直流電能,對與其相連的設備進行供電的裝置。蓄電池作為能量存儲系統(tǒng),被廣泛用于起動電源、備用電源、動力電源及儲能電源等。例如起動發(fā)動機、車燈照明或車載控制系統(tǒng)等都需要蓄電池的支持。如果蓄電池虧電就會出現(xiàn)汽車無法起動的現(xiàn)象,勢必會對人們的生活和出行造成不利影響。所以認識蓄電池的結構特征,正確使用和保養(yǎng)蓄電池,才能延長蓄電池的壽命,從而提高汽車的使用效率。
家用小型車的蓄電池經(jīng)過了漫長的實踐和探索階段,目前應用于家用小型車的蓄電池主要包括以下3大類:第一類是我們所熟悉的鉛酸蓄電池;第二類是干荷蓄電池;第三類是免維護蓄電池。這3種蓄電池的工作原理各不相同,其結構、性能和特點也不盡相同,本文將會以免維護蓄電池為主,分析如何使用與保養(yǎng)[1]。
這種蓄電池是最早應用于家用小型車的蓄電池,其工作原理是雙極硫化,即使用硫酸酸化Pb生成PbO2的可逆電池工作體系。當蓄電池處于放電狀態(tài)時,電子由負極的Pb轉移到正極的PbO2,電解質(zhì)為硫酸溶液,反應生成PbSO4和H2O,并由化學能轉化為電能。充電時的過程與其相反,電子將兩極的PbSO4還原成為絮狀的鉛金屬和金屬氧化物,將電能轉化成化學能儲存。
普通鉛酸蓄電池結構包括半透明殼體、隔板和一些接線裝置等,其中,殼體上設有加液孔蓋,當電池內(nèi)部電解液不足時,可通過該加液孔往蓄電池內(nèi)部注入新的電解液,保證蓄電池內(nèi)部能正常發(fā)生化學反應。鉛酸蓄電池的優(yōu)點是價格親民,電流輸送穩(wěn)定。缺點是儲存電量少,使用時間短,需要經(jīng)常充電和維護。
這種蓄電池的特點就是儲存電量時間較長,負極板擁有龐大的儲存能力,使用時加入一定量的電解質(zhì)溶液即可。干荷蓄電池與普通蓄電池很相似,內(nèi)部的結構和蓄電池工作原理基本相同。干荷蓄電池通過經(jīng)特殊工藝加工而成的負極板儲存能量,待充電完成后,只要放置在干燥環(huán)境中,保持蓄電池處于干燥狀態(tài),就可以保證在很長時間內(nèi)電量不損耗。一般情況下,干荷蓄電池充電完成后,存儲期可以達到2年之久。
這種蓄電池具有前2種蓄電池的共同優(yōu)勢,與普通鉛酸蓄電池相比,免維護蓄電池中電解液的損耗非常小,可以重復利用的次數(shù)多,使用壽命比較長,一般是普通蓄電池的2~5倍。這主要是因為負極材料使用鉛鈣合金,在負極還原的過程中不會出現(xiàn)負極銻污染的現(xiàn)象,從而達到電解質(zhì)溶液始終保持定量的條件。此種蓄電池通過電量指示燈來判斷是否出現(xiàn)電量不足或故障。
充電應當分季節(jié)來討論,夏季天氣較熱,電量在50%以下時就應當充電;冬季天氣較寒冷,蓄電池耗電較快,75%電量以下時就應當進行補充,否則蓄電池會損壞較快。用戶可以通過測量電壓的方法,對蓄電池電量有一個大致的判斷,100%電量時電壓應在12.6 V以上,75%電量時電壓在12.4~12.6 V之間,50%電量時電壓處于12.2~12.4 V之間。
一般普通鉛酸蓄電池的壽命為1~2年,而免維護蓄電池的壽命是普通鉛酸蓄電池的2倍以上,能夠達到4年左右。為延長蓄電池使用壽命,應當每月充電一次,每個季度放電充電一次,這樣負極就不會因為析出硫及硫化物而老化,導致壽命減短。如果不是長時間行車或經(jīng)常堵車的話,建議不要經(jīng)常起動和關閉發(fā)動機,這樣很容易導致蓄電池進入虧電狀態(tài),減少使用壽命。
蓄電池故障最主要的表現(xiàn)就是車輛起動困難或無法起動,這種情況的主要原因就是蓄電池存電量不夠或使用不當導致的。比如,堵車時頻繁的關閉和起動發(fā)動機,這時蓄電池的耗電量很大,極易造成虧電;長時間的使用或長距離充電,電解液蒸發(fā)速度快,也容易造成虧電;電解液液面過高或過低,車主沒有及時檢查也會導致蓄電池故障;蓄電池運行時過熱,造成電壓不足,出現(xiàn)膨脹的現(xiàn)象,也會造成蓄電池故障。
蓄電池發(fā)生故障會導致汽車無法正常使用,給人們的生活造成不便,因此,重視汽車蓄電池的維護和保養(yǎng)十分重要。本文以免維護蓄電池為例,展開蓄電池維護與保養(yǎng)工作的論述。
任意一種蓄電池,所處環(huán)境干燥、清潔,都能持久保持電量,免維護蓄電池亦不例外。因此,在蓄電池運輸和存放的過程中,必須保證內(nèi)部環(huán)境的干燥。為保證免維護蓄電池充電時產(chǎn)生大量的氣體能及時溢出,免維護蓄電池蓋上一般都設有通氣孔。除必要的放氣外,其他任何時候都不能打開通氣孔,特別是在日常存放的過程中,通氣孔必須密封,防止蓄電池內(nèi)部零部件受潮,影響蓄電池性能。
蓄電池的充電和放電都依靠電解液的化學作用來產(chǎn)生,因此,電解液的成分和質(zhì)量必須滿足蓄電池的要求。國家針對不同種類和型號的蓄電池都制定了相關的標準,電解液的配置也有嚴格的比例,與普通蓄電池一樣,免維護蓄電池的電解液的密度應在25℃的環(huán)境條件下,達到1.2 g/cm3。另外,對于初次使用的蓄電池,所采用的電解液必須嚴格按照標準中規(guī)定的密度選取,在使用過程中還應該及時關注液面下降的情況,不足時需要及時加注。免維護蓄電池在使用的過程中,水分蒸發(fā)量小,反應過程中溢出的氣體少,因此蓄電池內(nèi)部電解液損失量很小,但長時間使用過后的免維護蓄電池內(nèi)部電解液的比重會出現(xiàn)變化,從而影響充電和放電的效率。針對這一點,使用者應該及時關注免維護蓄電池電解液的比重。
無論是處于使用還是儲存放置的過程中,都必須定期對蓄電池的起端電壓進行檢查,同時還應該查看存電狀態(tài),發(fā)現(xiàn)電壓不足時需對其進行充電。另外,在對蓄電池進行充電過程中,使用的充電電流必須為恒電流,且電流大小應為電池容量的10%。免維護蓄電池在充電時應選擇5 A以下電流,且不能采用快充的方法,否則容易發(fā)生爆炸。
處于虧電狀態(tài)的蓄電池極板很容易發(fā)生硫化,影響極板的性能,嚴重情況下還會直接影響蓄電池功能,因此,及時關注蓄電池的放電程度,對于正確使用蓄電池具有重要的作用。免維護蓄電池蓋上一般會設有液體比重計,它會根據(jù)蓄電池內(nèi)部電解液比重的變化,而顯示出不同的顏色。當蓄電池電量充足時,該比重計會呈現(xiàn)綠色;當蓄電池比重計出現(xiàn)淡黃色時,該電池就接近報廢了,繼續(xù)充電并無多大作用。因此,使用者應該及時觀察比重計的顏色,通過比重計對蓄電池的使用壽命進行觀察,提高蓄電池的使用效率和壽命。
容易導電的金屬物質(zhì)均不能放置在蓄電池上,即使放在距離蓄電池較近的地方也不行,這樣很容易導致蓄電池發(fā)生短路,最終造成蓄電池電量損耗。另外,蓄電池電極表面的金屬氧化物和灰塵應當及時清除,因為粉塵也具有導電性。
蓄電池在使用時,其連接線需要穩(wěn)固,所有的螺栓都必須擰緊,并且需要在接線柱上涂抹凡士林防止線路老化,避免短路引起大火與爆炸。因此,要經(jīng)常檢查蓄電池螺栓是否松動,一旦發(fā)現(xiàn)松動,需立刻擰緊。此外,蓄電池在使用過程中必須做好防震工作,以防工作過程中震動太大導致內(nèi)部零件發(fā)生松動,影響充電穩(wěn)定性和安全性??梢栽谛铍姵氐撞繅|上防震墊,并用螺栓拴緊,避免電池從防震墊上脫落損壞。
在行車過程中,若發(fā)現(xiàn)蓄電池指示燈點亮,應及時送修檢查,盡快找到故障并進行排除。此外,還應該經(jīng)常檢查蓄電池電量,關注、了解電池的使用狀態(tài)并及時充電。
最后一點,也是很容易被車主忽視的一點,就是長時間停放的車輛,蓄電池必須及時從車輛上取下,放置在干燥的地方保管,或者斷開蓄電池負極。同時,車輛長時間停放后若未徹底關閉用電器,也會導致快速放電現(xiàn)象出現(xiàn)。因此,建議長時間放置的車輛采取一定的措施,斷開蓄電池的負極極柱,避免不必要的電量損耗[2]。
隨著家用小型車的普及程度越來越高,相關的設備使用知識也需要不斷豐富。蓄電池作為汽車的動力所在,其工作效率將直接對汽車使用性能造成影響。因此,在汽車使用過程中,及時關注蓄電池工作狀態(tài),對于提高汽車使用效率將產(chǎn)生重要作用。大量的實踐和經(jīng)驗證明,經(jīng)常保養(yǎng)蓄電池可以延長蓄電池的使用壽命。