蓄電池容量不足的影響因素及檢測方法

www.sail-shipping.com 來源：互聯網作者：俠名類別：汽車電器維修時間：2014年08月09

蓄電池是汽車拖拉機重要的電氣設備之一，將所獲得的電能以化學能的形式貯存，并可將化學能轉化為電能的一種電學裝置。目前，汽車拖拉機上應用的蓄電池多是鉛酸性蓄電池。蓄電池的容量是蓄電池的重要指標之一，它表明蓄電池供電能力大小，一般汽車拖拉機都對車上所安裝的蓄電池的容量有明確的規定。蓄電池的容量與使用管理有著密切的關系，如果使用不當，不但會大大降低電池的容量，減少電池壽命，而且還可能會達不到預定的供電時間和供電電流，造成嚴重的后果。
    1．蓄電池的容量概念
    蓄電池的容量并不是一個固定數值，同一個蓄電池，其使用情況不同（如放電電流的大小和溫度不同），其容量也不同。放電電流越大，溫度越低，則容量越小。因為蓄電池的容量與放電電流的大小以及溫度有關，所以規定蓄電池的額定容量為：在電解液溫度為30℃的情況下，以估計容量的1/20的電流連續放電20 h（又稱為20 h放電率），到單格電壓降到 1. 75 V時，蓄電池所輸出的電量。蓄電池容量的單位為A·h，即放電電流（A）與放電時間（h）的乘積。如蓄電池在電解液平均溫度為30℃的情況下，以4.5 A的電流連續放電20 h，單格電壓降到1. 75 V時，它的額定容量C為
            C＝I·t＝4.5×20＝90 A·h。
    2．蓄電池容量不足的影響因素
    極板是蓄電池儲存電能的主要部件，做成柵架（網架）形式，上面附滿活性物質，極板分正負兩種。蓄電池的充電和放電，就是靠正、負極板上的活性物質與硫酸溶液的化學反應來實現的。當其他條件相同時，蓄電池的容量取決于極板的面積以及活性物質的多孔性。所以蓄電池極板尺寸越大、片數越多、活性物質的多孔性好，則活性物質與電解液的接觸面積就越大，容量也就越大。為提高蓄電池容量，極板通常做得很薄。鉛蓄電池的極板厚度為1.45～3.0 mm。另外，不同使用條件（放電電流大小，電解液溫度、密度等）也決定了蓄電池的容量大小，是影響蓄電池容量不足的使用因素。
    （1）放電電流大。當蓄電池放電程度較大時，由于硫酸鉛析出量多，而使極板孔隙的截面積減小，從而造成硫酸滲入極板困難。因此，當放電電流增大時，滲入極板孔隙內的硫酸不足以補償單位時間內所消耗的硫酸量，致使蓄電池的電壓迅速下降，而不能繼續放電。所以放電電流增大，蓄電池容量減小。
    （2）電解液溫度低。溫度降低時，由于黏度增大而使電解液滲入極板困難，同時溫度降低時，電解液電阻會增大而使電壓降低，所以蓄電池的容量將減小。
    （3）電解液密度不合適。加大電解液密度，可以提高蓄電池的電動勢及電解液向極板內活性物質的滲透能力，并減少電解液的電阻，而使蓄電池容量增加。但若是繼續加大電解液密度，將使其勃度增大，所以當電解液密度超過某一數值時，電解液滲透速度反而會減小，且內阻增大，極板硫化增加，使蓄電池容量減小。故只有當電解液密度處于最佳狀態時，蓄電池才能獲得最大容量。
    （4）蓄電池使用中的一些常見故障也是影響蓄電池容量的主要因素。如：極板上活性物質軟化脫落，大電流放電，使極板上電化學反應激烈，硫酸鉛迅速生成，體積嚴重膨脹，極板變形不均勻，形成拱曲，造成活性物質脫落；極板柵腐蝕變形，板柵的腐蝕速度取決于板柵合金的組成，但儲存溫度越高，腐蝕速度越快，放電深度越深，腐蝕越嚴重；極板硫酸鹽化，蓄電池在放完電或充電不足的情況下長期放置，極板表面逐漸生成一層很硬的白色物質—粗結晶的硫酸鉛。這種物質顆粒粗大，導電性差，容易堵塞極板空隙，因而使蓄電池內阻顯著增加，容量大幅度下降。
    3．蓄電池容量的檢測
    在日常維修保養時，檢測蓄電池容量的方法必須簡便易行。采取測試電解液密度與充足電時的密度相比較的方法，即可知道存電容量為多少。例如，東北地區冬季最低氣溫在－40℃以下，充足電時的電解液密度為1.29（夏季充足電時應為1.26）。通常電解液密度比標準值每下降0.01g/cm3，相當于蓄電池放電8%，從測得的電解液密度，可大致了解蓄電池的放電程度。不同地區氣候條件下充足電時的電解液密度各不相同，要注意區別。密度計在使用時要注意保持垂直，不使浮子與玻璃管粘住。
    密度計的使用時要注意浮子上的刻度，低于1.150表示“電已放完”；1.150～1.250表示“存電約一半”；1.250～1.300表示“電已充足”。測試前要先了解本地區該季節該型號蓄電池充足電的電解液密度值，再將所測密度值換算成標準溫度（25℃）下的密度值。按下列公式計算
            P25℃＝Pt＋0.00075（t-25）
式中P25℃一標準溫度下的電解液密度／g·cm-3;
      Pt一測試時電解液密度／g·cm-3；
      t一測試時的電解液的溫度／℃。
    例如，某蓄電池在-25℃時測得其電解液密度為1.26;該電池充足電時的電解液密度為1.29。