第六节 蓄电池的使用维护与检测
蓄电池是车上很重要的电器部件。蓄电池正常工作时可给用户提供很多便利。为了保证蓄电池的使用寿命及功能,应按维修手册中所述进行检查及保养。除了在发动机启动时需使用蓄电池外,蓄电池还作为中继装置向车上所有用电器供电。
铅蓄电池警报说明如图2-15所示。
图2-15 铅蓄电池警报说明
1—遵守维修手册中电器系统和使用说明书中铅蓄电池的使用说明;2—腐蚀危险(铅蓄电池内的酸液有强腐蚀性,因此必须戴上防护手套和眼镜。不要倾倒蓄电池,否则酸液可从排气孔中溢出);3—禁止明火、火花、明灯及吸烟(用电缆及检测仪器检查时不要产生火花。不要使蓄电池短路);4—戴上防护眼镜;5—小孩应远离酸液和铅蓄电池;6—报废处理;7—旧铅蓄电池不可作为家庭垃圾处理;8—爆炸危险(维护蓄电池时,蓄电池接线柱不可涂油脂。蓄电池接线卡只可用手轻插上,以免损坏蓄电池壳体。蓄电池接线柱拧紧力矩为6N·m)
一、蓄电池的使用与维护
1.蓄电池的储存
(1)新蓄电池的储存 未启用的新蓄电池,其加液孔盖上的通气孔均已封闭,不要捅破。保管蓄电池时应注意以下几点。
①存放温度为5~30℃,环境干燥、清洁、通风。
②不要受阳光直射,离热源距离不小于2m。
③避免与任何液体和有害气体接触。
④不得倒置或卧放,不得叠放,不得承受重压。
⑤新蓄电池的存放时间不得超过2年。
(2)暂时不用的蓄电池的储存 采用湿储存方法,即先充足电,再把电解液密度调至1.24~1.28g/cm3,液面调至规定高度,然后将通气孔密封,存放期不得超过半年。存放期间应定期检查,如容量降低25%,应立即补充充电,交付使用前也应先充足电。
(3)长期停用的蓄电池的储存 采用干储存法,即先将充足电的蓄电池以20h放电率放完电,然后倒出电解液,用蒸馏水反复冲洗多次,直到水中无酸性,晾干后旋紧加液孔盖,并将通气孔密封,存放条件与新蓄电池相同。
2.启用新蓄电池
首先擦净外表面,旋开加液孔盖,疏通通气孔,注入新电解液,静置4~6h后,调节液面高度到规定值,按初充电规范进行充电后即可使用。干荷电蓄电池在规定存放期(一般为2年)内,启用时可直接加入规定密度的电解液,静置20~30min后,校准液面高度,即可使用。若超期存放或保管不当损失部分容量,应在加注电解液后经补充充电方可使用。
3.蓄电池的拆装
(1)蓄电池的拆卸 断开蓄电池前应查询收录机的防盗码。如果再次接上蓄电池,应按操作说明重新启动车上的装备(收录机、时钟、电动车窗升降器、发动机)。
打开压力舱盖。松开六角螺母1(SW10),断开蓄电池接线柱上的地线,松开六角螺母2(SW10),断开蓄电池正极接线柱上的正极接线,如图2-16所示。
图2-16 蓄电池接线
1,2—六角螺母
拧下六角螺栓(SW13)并拆下固定件(拧紧力矩为15N·m),从压力舱内取出蓄电池,如图2-17所示。
图2-17 拆卸蓄电池
1—蓄电池;2—固定件;3—六角螺栓
(2)蓄电池的安装 最新一代蓄电池上有一个中央通气孔和一种称为“Fritte”的复燃(逆弧)保护装置。其功能是使充电时产生的气体可从蓄电池盖上的通气中溢出。在同一位置还装有复燃保护装置,它可防止点燃蓄电池所产生的可燃气。还有一点很重要,中央通气孔处有一根软管,安装时不要取下。只有这样,蓄电池才能通过“Fritte”和软管排气。“Fritte”由一个小圆玻璃纤维垫构成,该垫直径约15mm,厚约2mm。“Fritte”工作时像一个阀,蓄电池产生的气体就从该“阀”中溢出。
安装蓄电池时务必注意,中央通气孔处的软管(图2-18中箭头所示)不可取下。对于无该软管的蓄电池,注意上盖上的排气孔不要堵塞。蓄电池的安装可按与拆卸相反的顺序进行。安装完后应检查蓄电池是否装牢。如蓄电池未装牢,由于蓄电池振动会影响其使用寿命;如固定不当,会损坏蓄电池栅板,固定件会压坏蓄电池壳体(酸可能流出,造成巨大损失),另外撞车时易引发其他事故。
图2-18 蓄电池通气孔软管
(3)蓄电池的拆装注意事项
①拆装、移动蓄电池时,应轻搬轻放,严禁在地上拖拽。
②蓄电池型号和车型应相符,电解液密度和高度应符合规定。
③安装时,蓄电池固定在托架上,塞好防振垫。
④极柱涂上凡士林或润滑油,防腐防锈。极柱卡子与极柱要接触良好。
⑤蓄电池搭铁极性必须与发电机一致。
⑥接线时先接正极,后接负极,拆线时相反,以防金属工具搭铁,造成蓄电池短路。
4.蓄电池的维护
①保持蓄电池外表面的清洁干燥,及时清除极柱和电缆卡子上的氧化物,并确定蓄电池极柱上的电缆连接牢固。
清洗蓄电池时,最好从车上拆下蓄电池,用苏打水溶液冲洗整个壳体(图2-19),然后用清水冲洗蓄电池并用纸巾擦干。对蓄电池托架,可先用腻子刀刮净厚腐蚀物,然后用苏打水溶液清洗托架(图2-20),之后用水冲洗并干燥。托架干燥后,涂上防腐漆。
图2-19 清洗蓄电池
图2-20 清洗托架
对极柱和电缆卡子,可先用苏打水溶液清洗,再用专用清洁工具进行清洁,如图2-21所示。清洗后,在电缆卡子上涂上凡士林或润滑油,防止腐蚀。注意:清洗蓄电池之前,要拧紧加液孔盖,防止苏打水进入蓄电池内部。
图2-21 对极柱和电缆卡子的清洗
②保持加液孔盖上通气孔的畅通,定期疏通。
③定期检查并调整电解液液面高度,液面不足时,应补加蒸馏水。
④汽车每行驶1000km或夏季行驶5~6天、冬季行驶10~15天,应用密度计或高率放电计检查一次蓄电池的放电程度,当冬季放电超过25%、夏季放电超过50%时,应及时将蓄电池从车上拆下进行补充充电。
⑤根据季节和地区的变化及时调整电解液的密度。冬季可加入适量的密度为1.40g/cm3的电解液,以调高电解液的密度(一般比夏季高0.02~0.04g/cm3为宜)。
⑥冬季向蓄电池内补加蒸馏水时,必须在蓄电池充电前进行,以免水和电解液混合不均而引起结冰。
⑦冬季蓄电池应经常保持在充足电的状态,以防电解液密度降低而结冰,引起外壳破裂、极板弯曲和活性物质脱落等故障。蓄电池电解液密度、放电程度和冰点温度的关系见表2-6。
表2-6 蓄电池电解液密度、放电程度和冰点温度的关系
二、蓄电池的技术状态检测
1.外部检查
①检查蓄电池封胶有无开裂和损坏,极柱有无破损,壳体有无泄漏,否则应修理或者更换。
②疏通加液孔盖的通气孔。
③清洁蓄电池外壳,并用钢丝刷或极柱接头清洗器清洁极柱和电缆卡子上的氧化物,清洁后涂抹一层凡士林或润滑脂。
2.检测蓄电池电解液液面高度
①用玻璃管测量法,如图2-22所示。工具:内径为3~5mm的玻璃管。液面高度标准值为10~15mm。
图2-22 用玻璃管测量电解液液面高度
②观察液面高度指示线法,如图2-23所示。正常液面高度应介于两线之间,液面过低时,应加入蒸馏水补充。
图2-23 观察蓄电池液面高度指示线
3.检测蓄电池电解液密度
电解液密度的大小,是判断蓄电池容量的重要标志。电解液密度检测再加上蓄电池加载检测即可清楚表明蓄电池状态。检测电解液密度时蓄电池温度不得低于10℃,可以在蓄电池刚充完电就检测电解液密度。测量蓄电池电解液密度时,蓄电池应处于稳定状态。蓄电池充、放电或加注蒸馏水后,应静置半小时后再测量。
用吸式密度计测量电解液密度,其测量过程如图2-24所示。拧下所有蓄电池堵塞(蓄电池各格堵塞),将虹吸管(图2-25)插入一个格内尽量抽取电解液,直到浮子浮起。对其他各格重复上述检测过程。电解液密度越高,浮子浮起得越多(图2-26)。根据虹吸管上的刻度可得知电解液密度。
图2-24 用吸式密度计测量电解液密度
图2-25 通用酸液虹吸管
图2-26 用虹吸管检测电解液密度
各格电解液密度之差不可大于0.04g/cm3,电解液密度应不低于1.24g/cm3。不同状态对蓄电池电解液密度的要求见表2-7。如果检测的电解液密度不合要求,则蓄电池不能继续使用,必须报废。
表2-7 不同状态对蓄电池电解液密度的要求
测得的密度值应用标准温度(15℃)予以校正(同时测量电解液温度)。不同温度条件下电解液密度修正值见表2-8。
表2-8 不同温度条件下电解液密度修正值
通过对各个单格电池电解液密度的测量,可以确定蓄电池是否失效。如果单格电池之间的密度相差0.04g/cm3,则该电池失效。
电解液密度与放电程度的关系是,密度每下降0.01g/cm3相当于蓄电池放电6%,当判定蓄电池在夏季放电超过50%、冬季放电超过25%时不宜再继续使用,应及时进行补充充电,否则会使蓄电池早期损坏。
4.蓄电池开路电压的测量
测量蓄电池开路电压时,蓄电池应处于稳定状态,蓄电池充、放电或加注蒸馏水后,应静置半小时后再测量。蓄电池开路电压可用万用表的电压挡测量,将万用表的正、负表笔分别与蓄电池的正、负极相接即可。蓄电池端电压可以反应蓄电池的存电程度,它们之间的关系见表2-9。
表2-9 蓄电池端电压与蓄电池存电状态的关系
5.负荷试验检测
负荷试验要求被测蓄电池至少存电75%以上,若电解液密度低于1.22g/cm3,用万用表测得静止电动势不到12.4V,应先充足电,再做测试。
(1)使用高率放电计检测 高率放电计的结构如图2-27所示。
图2-27 高率放电计的结构
高率放电计是模拟起动机工作状态,检测蓄电池容量的仪表。它由一个电压表和一个负载电阻组成。由于在检测时,蓄电池对负载电阻的放电电流可达100A以上,所以,能比较准确判定蓄电池的容量和基本性能,它是目前普遍使用的检测仪表。以12V蓄电池为例,使用方法如下。
将高率放电计的正、负放电针分别压在蓄电池的正、负极柱上,保持15s,若电压保持在9.6V以上,说明性能良好;若稳定在11.6~10.6V,说明存电充足;若电压迅速下降,说明蓄电池已经损坏。注意:此项测量不能连续进行,必须间隔1min后才可以再次检测,以防止蓄电池损坏。
(2)随车启动测试 在启动系统正常的情况下,以起动机作为试验负荷。拔下分电器中央高压线并搭铁,将万用表置于电压挡,红、黑表笔分别接在蓄电池正、负极柱上,接通起动机15s,读取电压表读数,对于12V蓄电池,应不低于9.6V。
6.蓄电池的充电
蓄电池充电房间内不允许有明火或吸烟,因为充电时会产生气体,该气体很容易被引燃。精密工具不可放入充电间,因为充电时改变了室内空气成分,因而会产生腐蚀性。蓄电池在充电、电压测量和负荷检测时必须拧紧堵塞。
将蓄电池接到充电器上前,应关闭充电器,蓄电池充电前,其最低温度不得低于10℃。应使用蓄电池充电器来充电,如VAG1471、VAG1648或VAG1974。如还要将蓄电池装到车上使用,必须遵守空载电压和电解液密度的规定。蓄电池充电方法如下。
断开蓄电池地线和正极接线。将蓄电池正极接线柱接到充电器正极接线柱上,负极接线柱接到充电器的负极接线柱上。
如果蓄电池长时间未在行车中使用,如库存车,由于静态用电器(如时钟)的作用,蓄电池自身放电。如出现这种情况,蓄电池会硫化,即极板表面硬化。如果蓄电池在过度放电后又马上充电,则会产生硫化反应。如未出现这种情况,表明极板仍能硬化,但蓄电池充电能力受影响。其储备功率下降。蓄电池过度放电后,电解液(硫酸与水的混合液)中几乎只剩下水,硫酸已大量减少。在温度达到0℃以下时,液体会膨胀,从而胀破蓄电池壳体。用传统的充电器对已过度放电的蓄电池进行快速充电时,蓄电池根本不接受充电电流或由于表面放电现象过早地表示“已充满电”,表面看起来蓄电池已正常,这种蓄电池必须以小电流进行充电。
对过度放电的蓄电池(空载电压为11.6V或更低)进行充电,充电时间至少应为24h。充电电流(最大值)只能为蓄电池容量的10%,也就是说对于60A·h的蓄电池,充电电流最大值为6A,充电电压(最大)只能为14.4V。过度放电蓄电池不可快速充电。
7.注意事项
①电解液的配制:根据当地的气温条件,选择合适的电解液密度。配制电解液时,先用耐酸的容器装蒸馏水,然后将浓硫酸慢慢注入水中,同时用清洁的玻璃棒搅拌,使其混合均匀。测量其密度和温度,若不符合要求,适当调整,直至合格为止。
②蓄电池的初充电:现在汽车普遍采用干荷电蓄电池,所以初次使用只需按规定加足电解液后,静置30min即可装车使用。
③蓄电池的补充充电:首先清除蓄电池脏污和极柱上的氧化物,拧下加液孔盖,疏通通气孔。将充电机与蓄电池相连,选择合适的电压和电流。
④严格遵守各种充电方法的操作规范。
⑤处于寒冷天气的蓄电池在充电之前,需检查电解液是否结冰,不可对结冰的蓄电池进行充电,否则会引起爆炸。
⑥充电前,需检查电解液的液面高度,电解液不足时,不得充电。
⑦充电过程中应注意测量电解液的温度,当温度超过40℃时,应将电流减半,如温度继续升高达45℃时,应停止充电,待冷却至35℃以下时再充电。也可采用风冷或水冷的方法来降温。
⑧初充电应连续进行,不可长时间间断。
⑨室内充电时,应旋下加液孔盖,使氢气和氧气能顺利排出。
⑩充电间要安装通风设备,在充电过程中,通风设备应不停地工作,以排出有害气体,避免爆炸危险及损害操作人员的健康。
充电间严禁烟火。