鉛蓄電池(1)- 類別與測量

來源: chinomango 2020-12-25 12:02:26 [] [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (5352 bytes)
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警告:操作電池時嚴防酸液腐蝕!特別是嚴防爆炸導致酸液飛濺到眼睛裏!

1. 電池類型和性能模型

構造有三類:開口式、膠體GEL和玻璃纖維隔板AGM,後兩者是密封的,但仍有微量失水又不能加水。用途也有類:汽車用的啟動電池、太陽能用的深度循環電池和工業如Golf車電池,極板由薄到厚,不要混用。

傳統汽車用的開口式,高溫和充電均可導致失水。每年至少檢查一次,取下兩蓋帽可以用Distilled water、蒸餾水或雨水(下麵簡稱為純水)補充,沒過極板1/4吋為好。裸露的極板很快會硫化,過度放電也會,導致電池性能降低或失效。硫化意味著極板上的硫酸不能在充電時還原到電解液中。充放電及振動會使鉛片脫落到底部可能造成短路,鉛板枝晶也可短路,有人把電解液完全倒出再加純水晃動洗滌,去除黑色固體再用。用純水充電去硫化,或者換電解液,或者15.5-16.5V的充電均衡階段,都是修複的手段,但是用者必須知道正確的做法。我隻建議加純水。這類電池滿電時的電解液比重是1.265-1.28比其它類的稍低。檢查前建議用小蘇打溫水清洗電池表麵和樁頭,若冒泡表明在與外麵的酸液中和。

小容量SLA(Sealed lead acid)電池與開口式一樣是硫酸水,結構上保證液體不外漏,蓋子有個微小的缺口使得氣壓平衡。膠粘的大密封蓋可以撬開,再翹起裏麵的6個小帽補水 - 失水仍是失效的主因。

膠體電池把正負極板用膠包裹,容量比開口式低些,最好的是德國Sonnenschein,但是買不到。市麵的都是國產的壽命短,工藝不同,但是國產的未必比美產的差。

AGM電池電解液少,極板較厚,因此容量比上述都低,但是內阻低,壽命長60-100%,適合頻繁的啟動,例如在紅燈時關閉引擎綠燈時又啟動的那些車必須要用AGM。由於熱容量小,過充電會導致熱失控因之損壞,因此要用適合的充電器。

2. 電池的內阻和電壓

任何電池的簡化數學模型,都是一個理想的電壓源(內阻為0)加串聯的內阻。電壓過低或內阻過大都表明電池有問題。電壓和內阻都隨溫度和充放電而變,但在我們的條件下可認作常量。

判斷電池狀態可以測量內阻。需要一個足夠好的萬用表Multimeter,例如MM350、HT118A、鉗形表HT206D(注意我隻用過Fluke)等。測量內阻還需要一個R=5-1050W電阻。測量未接/並接電阻R時的電池電壓分別記為Vo/Vc,則內阻r=R(Vo-Vc)/Vc。實際效果與萬用表精度有關,電阻會發熱因此動作要快,而且要確保接觸良好。如果空載電壓在12.4V以上且內阻在20毫歐以內,說明電池完好;稍越界說明有些舊或未充滿電;內阻加倍時啟動就要看運氣了。

更為可靠的辦法,是用萬用表的Min/Max鍵。在發動前將它連到汽車電池並按下該鍵,然後發動汽車,再按該鍵兩次分別讀出Vmax/Vmin,即可關車。Vmax 14V以上說明發電機正常,Vmin 9.6V以上說明電池正常。如果有HT206D,也可用於測量啟動電流。不難理解,如果電壓12V內阻為20毫歐,按啟動電流150A算,內部壓降為.02*150=3V,加到啟動機上的電壓是9V。因此,

20毫歐內阻是判斷電池強弱的分界線。充滿電後放置一小時再測。

這兩個方法,很適合居家確認電池強弱,可靠性不比用其它儀器或送去店裏差,因為店裏未必給你先充滿電。如果沒打著車拿去測,多半會得出壞了的結果。

例1:在打火時用Fluke萬用表Min/Max功能,我的GS300測得是14.3/10V。次日測得內阻15毫歐,電壓12.2V。設置Accucel-6 5A充電,2小時後還有2.4A,充滿後量得12.78V 12毫歐。降了3毫歐=0.003歐姆是什麽概念?啟動機電壓大約多了3毫歐x150A=0.45V。

例2:Odyssey,數月前有過不能點火的問題。電池12.2V打火時14.4/7.44V,說明電池很弱,並接一個內阻過大的PSX3(多半成了累贅)再次打火6.99V,但都可以打著。兩次打火後量得內阻40毫歐外接充電滿後電壓12.74V,內阻降為28毫歐。擱置一夜,電壓為12.64V,點火Vmin為9.44V,點火後內阻量得21毫歐。3天後共打火6次開120邁,量得12.41V內阻23毫歐。

 

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