汽车用铅酸蓄电池维护工艺及应用

李金花　周翼翔

摘 要：铅酸电池以可循环充电使用，成本低廉、安全稳定等优点在汽车领域广泛运用，本文对铅酸电池维护工艺进行了分析，提出了铅酸电池维护工艺的合理应用，使得铅酸电池能及时准确得到维护从而节约成本，延长电池的使用寿命。

关键词：汽车 铅酸电池 维护工艺 应用

Maintenance Technology and Application of Lead-acid Battery for Automobile

Li Jinhua，Zhou Yixiang

Abstract：Lead-acid batteries are rechargeable， low-cost， safe and stable， and other advantages are widely used in the automotive field. This article analyzes the maintenance process of lead-acid batteries and proposes a reasonable application of the maintenance process of lead-acid batteries to make lead-acid batteries. It can be maintained in a timely and accurate manner to save costs and prolong the service life of the battery.

Key words：automobile， lead-acid battery， maintenance process， application

1 汽車用铅酸电池维护中存在的问题

（1）汽车用铅酸电池在维护过程中由于维护不当会造成电池过早衰竭，使用寿命缩短，造成大量浪费，增加使用成本。（2）维护人员对电池状态技术鉴定能力不高。（3）制定电池较为合理维护工艺有一定的困难。

2 汽车用铅酸电池的维护工艺

汽车用铅酸电池当出现技术状态不良时必须根据情况确定合理的维护工艺才能够使其性能得以恢复。只有对当前常用的铅酸电池工艺充分了解和把握才能进行合理的电池维护。

2.1 补充充电维护工艺

补充充电维护是通过充电使电池内部发生的一系列化学反应，从而使蓄电池技术状态迅速得到恢复。常采用恒压充电、恒流充电、脉冲充电、综合充电四种维护工艺。

2.1.1 恒压充电维护工艺

恒压充电维护工艺是指在给蓄电池充电时保持充电电压不变的一种充电方式，充电电压一般按每个单格2.5伏选择。充电时随着蓄电池两端电压的逐渐升高，电流逐渐减小，直至接近于零。恒压充电曲线图如图1所示。恒压充电过程中随着电流的降低电解水密度变浓，它的优点是能有效避免蓄电池过充，缺点是在充电初期电流值过大容易造成蓄电池极板弯曲，严重时电池将会报废。鉴于此种方法的缺点一般在铅酸电池的补充充电时使用用。汽车运行过程中蓄电池的充电也可采用此种方法。

2.1.2 恒流充电维护工艺

恒流充电维护工艺是在给蓄电池充电时，保持充电电流不变的一种充电方式。随着电池的端电压的升高，若蓄电池单格电压升高到2.4伏，电解液开始有气泡冒出时需要把电流值减半至电池充电完成，所以恒流充电一般选用两阶段进行充电：第一阶段采用大电流充电，使蓄电池容量迅速得到恢复;第二阶段减小一半电流进行充电到充电结束，恒流充电曲线如图2所示。恒流充电的优点是控制方法简单、适应性强;缺点是充电时间相对较长，要调整电流进行充电。所以一般适用在汽车新蓄电池的充电、恢复后蓄电池的充电和使用中电池的补充充电。

2.1.3 脉冲充电维护工艺

脉冲充电是维护过程中分阶段采用高低不同电流对铅酸蓄电池进行充电。初期正脉冲阶段采用0.8-1.0安大电流对蓄电池进行充电，当蓄电池在短时间内容量迅速达到60%左右，单格电压上升到2.4伏时，转入前停冲阶段，一般停24-40微秒后再转入负脉冲瞬间放电阶段然后转入后停冲阶段，再放电25微秒。整个脉冲的充电过程就是按正脉冲充电-前停充-负脉冲瞬间放电-后停充-正脉冲充电循环进行，直至电池电量充足为止。

脉冲充电维护工艺能有效降低铅酸电池的极化现象，让电池两极间能充分进行化学反应，这样就不会出现过充或者欠充现象;另一方面运用不同阶段高低电流对蓄电池进行充电还能激活极板间的硫酸盐，这样在一定程度上能降低蓄电池的硫化问题。当前，脉冲充电维护工艺是对蓄电池最理想的充电工艺。脉冲充电曲线如图3所示。

2.2 去硫化维护工艺

蓄电池在长时间充电不足或放电后未及时充电的情况下，极板上会出现白色晶粒硫酸铅，这种现象叫硫酸铅硬化简称硫化，正常充电时，它不能转化为二氧化铅和海绵状铅，造成活性物质减少，电池容量降低。在出现硫化现象较轻微时可用小电流长时间充电的方法去除，但如果硫化严重的情况下就需要以去硫化的方法进行维护。其中水疗法与充放电法相结合是铅酸电池常用的去硫化的方法：把蓄电池放电到端电压1.75伏后倒出电解液，加入蒸馏水继续充电，反复以上过程直至输出容量达到额定容量的80%时蓄电池可再次装车使用。

3 汽车用铅酸电池维护工艺的应用

汽车用铅酸电池在使用过程中要监测蓄电池技术状态，当技术状态出现问题时，要根据不同情况采用不同的维护工艺进行技术状态恢复，这样才能发挥它最大的作用和最大限度延长铅酸电池的使用寿命。

3.1 新蓄电池的维护工艺应用

新蓄电池充电一般采用恒流充电维护工艺，充电过程一般按如下操作：

（1）首先根据需要加入电解液，季节不同电解液密度的选择也不同，一般液面加到高出极板上沿10-15mm为最佳。

（2）加入电解液后一般要静置6-8小时左右，这时候电解液会下降，我们需要补充电解液到规定值，同时当电解液温度下降到30℃时，就可以对蓄电池进行充电了。

（3）进行充电操作时根据电解液的密度和温度两个参考值进行充电控制，一般分两阶段进行充电。第一阶段的充电电流约为额定容量的1/15，当温度上升到40℃，电解液中有气泡溢出时，停止充电，然后再把电流降低一半转换成第二阶段充电模式。运用两阶段进行充电大约需要60-70小时。

（4）蓄电池充电快结束时，电解液的密度可能会因为不断充电而密度降低，这时候就用添加蒸馏水或者稀硫酸的方式增加密度，再充电直至蓄电池单格端电压和电解密度均上升到最大值且在2-3小时内不在升高，并产生大量气泡，电解液呈沸腾状态，这时候切断电源完成充电。

（5）新蓄电池或者恢复后的蓄电池充满后，停止1-2小時要进行20小时放电率放电，具体再以补充充电电流方式充足再进行放电二次20小时放电，直到到达蓄电池容量不小于额定容量的90%，这时候蓄电池可以使用。

3.2 补充充电维护工艺的应用

汽车用蓄电池在使用过程中经常有充电不足的现象发生，为了保证车辆正常使用和延长蓄电池的使用寿命，必须适时对蓄电池进行补充充电。补充充电一般采用的是恒流充电。如下情况需要采用补充充电。

（1）电解液下降到1.150克/立方厘米。（2）单个电池电压下降到1.75伏以下。（3）冬天放电超过蓄电池容量的25%，夏天放电超过蓄电池的50%。（4）起动机运转无力、灯光暗淡。（5）蓄电池长久不用，时间超过一个月。

补充充电具体操作如下：

（1）去污。从汽车上拆下蓄电池，清除蓄电池盖上的脏污，疏通加液孔盖上的通气孔，清除极桩和导线接头上的氧化物。（2）检查蓄电池电解液的密度和液面高度。（3）用高率放电计检查各单格电池的放电情况。（4）把蓄电池的正、负极与充电机的正、负极连接好。（5）在恒流充电过程中。第一阶段的充电流约为蓄电池额定容量的1/10，单格电池电压为2.4伏;第二阶段的充电流减少一半，充电到2.5-2.7伏，电解液密度恢复到规定值，并且2-3小时保持不变。补充充电一般需要13-16小时。（6）当补充充电快结束时，应测量电解液的相对密度，如果不符合规定值，则应进行调整，调整方法与初充电相同。

3.3 去硫化充电维护工艺的应用

去硫化充电维护工艺一般分充电、放电循环进行。具体操作如下：

（1）将蓄电池按20小时放电率放电至单格电池电压降至1.75伏，倒出蓄电池中的电解液，再加蒸馏水充电，直至密度不再上升。（2）用初充电的电流进行充电，当密度上升到1.15克/立方厘米时，倒出电解液，再加蒸馏水继续充电，直至密度不再上升。再以20小时放电率放电，放电至蓄电池电压降到1.75V时，再进行上述充电。（3）反复进行以上过程，直至用20小时放电率放电，检查容量，若其输出容量可达额定容量的80%以上，则可装车使用;若达不到，应更换蓄电池或进行修理。

项目名称：汽车用铅酸蓄电池智能充电维护系统的研究。项目编号：18ZB0531。项目审批单位：四川省教育厅。

参考文献：

[1]李坤.智能充电器及蓄电池充电维护系统研究[J].工程科技，2007（02）.

[2]王科伟.浅谈车辆蓄电池的使用与维护[J].科技创新与导报，2020（10）.

[3]肖有文.铅酸电池智能充电器研究与设计[J].工程科技，2010（02）.

[4]谢生伟.汽车电器设备原理与检测.北京理工出版社，2020（09）.

[5]李冠华.基于降低成本的铅酸蓄电池生产工艺改进以及对电池维护的影响[J].信息科技，2017（18）.