风起时2022-02-19 03:21:59

1。 原理

铅酸电池已经发明160年,广泛用于汽车锄草机等,是一种电极主要由铅-锑-钙合金及其铅氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下,正极主要成分为二氧化铅,负极主要成分为铅;充电状态下,正负极的主要成分均为硫酸铅。

一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V,能放电到1.5V,能充电到2.4V;在应用中,经常用6个单格铅酸电池串联起来组成12V的铅酸电池。电解液 负责移动电子。电 化学反应如下。

正极  + 电解液  + 负极                 正极  + 电解液  + 负极

PbO2 + 2H2SO4 + Pb      放电à     PbSO4 + 2H2O + PbSO4  

PbO2 + 2H2SO4 + Pb      ß 充电     PbSO4 + 2H2O + PbSO4  

2。 指标

买电池要搞清楚如下指标。电压 (比如12v), 尺寸 (比如24F), 正负极位置, 安培数 (以CCA衡量,Cold Cranking Amps, number of amps a 12-volt battery can deliver at 0°F for 30 seconds while maintaining a voltage of at least 7.2 volts. 比如700A), 容量 (Reserve capacity (RC) - helps to power your vehicle's electrical system if the alternator fails. It identifies how many minutes the battery can supply ample power without falling below the minimum voltage needed to run your vehicle.)

RC通俗点讲就是发电机坏了你的满负荷电池容量能支撑你的车开多久,比如90分钟。CCA 及RC越大,电池尺寸越大。

新式电池还有一种叫AGM,可以支持快充及频繁启动 (相比传统flooded),配备Stop & Start的发动机必须用它.

--  Greensboro 房产群专用 ---  wechat samwang_nc --- 1/17/2022 ----

3.该不该换

电池一般保修3年,如果保养得当,5年寿命应该没问题。如果有物理损坏,比如漏液鼓包外壳裂缝,要立即更换。除可见物理损坏外,电压或CCA低于设计值的75%,要更换。

电压:发动机运行时应该13.7-14.7v。 但一般测关掉发动机后的空载电压。12.6v 算100%, 12.4v 75%, 12.2v 50%, 12.0v 25%, 11.9v 0%。 所以如果电压低于12.4v (75%, SOC,State of Charge), 要换。

CCA:这个用万用电表测不了,要有专门仪器, 比如图示的 Battery Tester。低于75% (SOH, State of Health),很大可能汽车还是可以启动,但冷天时难说,不要去测试自己的运气。

4. 能不能修

电池用久了,就会有一部分硫酸铅累积在正负极极板,不再参与化学反应 (参见电化学反应式), 导致电压及CCA降低。这是电池老化主要原因。汽车发电机用恒压充电,不足以把这部分硫化物分解为氧化物 (脱硫)。市场上的Smarter Charger用小电流,间断性充电,能有效解决这个问题,有很高的成功率。有的坏电池可以修复4次, 每次坚持3-6月。

即使对好电池,每几个月做一次维护性充电 (脱硫) 也可以有效延长电池寿命。我用的是1A smart charger。Walmart 的效果不好。

还有一种是电解液流失造成电池失效。这个可以通过加蒸馏水及泻盐 (Epsom Salt,硫酸镁,MgSO4 ) 解决。 不推荐。

5。维修步骤

Step  1。从电池泄漏出来的氢气会与金属正负电极发生反应造成腐蚀,进而造成接触不良。 电池维护第一步就是清洁电极及接头,然后涂上防腐蚀漆。

Step  2。用1A smart charger 充电, 可能要overnight.

Step 3。用 Battery Tester 测试,如果不通过,用repair 功能  (这个repair 不如 Step 2, 但速度快)。 返回Step 2, 再测,还通不过,说明电池不可修复,换新的。

Step 4。现在电池是好的。測Starter  (启动电机) 及 Alternator (发电机) 是不是好的。不好就换掉。

6。Jump Start

如果只是电池没电了, Jump Start 可以把车发动起来。要注意Jump Starter 电流一定要高于你汽车发动要求的电流。比如我汽车电池CCA 700A, 我就买了1000A 的Jump Starter, 这样即使电池完全没电车子也能发动起来。

我常备两种。一种是手掌大小便携式的,一种是多功能几十磅重的。多功能这种和AAA用的类似,但多了充气功能,手电功能, DC 12V 及5V 输出, AC 110 V 500W 输出。

避免带货嫌疑,产品链接没列, 可以自己查找。

--  Greensboro 房产群专用 ---  wechat samwang_nc --- 1/17/2022 ----

7. 实例

实例 1。车子换完新电池,3月后打不着火。 Jump Start 也没有用。Jump Starter 接头来回换了好多地方,终于发动起来。经查,电池接头处有腐蚀,清理后一切正常。

实例 2。停车场一对老夫妻。车发动不了。用他们自己带的Jump Starter 还是不行。我一看明显容量不够。换上我的,一举成功。

实例 3。停车场,白男, 发动不了,直抱怨,刚买的电池。说使劲拉扯正极的线, 汽车有电,但一个人没法再去发动车。我的多功能的东东可以发动,但拔下来发动机就停。经查, 负极多头连接头连接发动机的部分出厂是就是松的 (拉扯正极正好能偶尔连通,强电流也能连通)。拧紧,一切正常。

 

----电动车用的是鋰电池,原理不同,不要套用 -----

 

参考

  1. 铅酸电池原理 https://baike.baidu.com/item/%E9%93%85%E9%85%B8%E7%94%B5%E6%B1%A0/7007612
  2. What is sulfated battery and how to prevent it https://www.crownbattery.com/news/sulfation-and-battery-maintenance
  3. How to regenerate a Lead Acid battery https://itstillruns.com/regenerate-lead-acid-battery-5645523.html

   



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Oneshotkill2022-02-19 03:37:11
仅用电压值作为电池更换的标准其实非常不准确,而且现在很多车都是无钥匙启动,什么时候测如何测电压也有很大差异。
Oneshotkill2022-02-19 03:40:33
仅用电压值作为电池更换的标准其实非常不准确,而且现在很多车都是无钥匙启动,何种电池何时测如何测都会有很大差异。
leslieking2022-02-19 04:05:00
下回装secondary battery要请教。
hellotom2022-02-19 05:33:59
好文。传统汽车的电池是很重要的部件,但也是会容易被忽略的部件。
Oneshotkill2022-02-19 06:31:22
这里用你自己的测试图片说说电压和SOC的不靠谱
jsl6092022-02-19 13:48:01
+1, 也是容易被误解的部件。
TheHawk2022-02-19 18:59:45
谢谢,好文,收藏了。
MoonRiverMe2022-02-19 19:13:54
没这些个麻烦,装电池的时候在terminals 上抹点electrical grease
89to102022-02-20 00:31:37
这款如何?