第二章 蓄電池實用維修技能與技巧

第一節(jié) 蓄電池的使用與維護

一、蓄電池的正確拆裝

車用蓄電池內(nèi)部電阻很小，一旦發(fā)生短路就會形成大電流放電，不僅損失電能，而且還有燒壞電纜或電器線束的危險。因此，在安裝蓄電池時，應先連接正極電纜，后連接負極電纜（圖2-1）。這是因為如果先連接負極電纜，那么，在連接正極電纜時，扳手萬一搭鐵就會導致蓄電池短路放電。同理，在拆卸蓄電池時，應先拆卸負極電纜，后拆卸正極電纜。

（1）蓄電池的安裝

將蓄電池安裝到汽車上時，應按下述程序進行：

1）檢查蓄電池型號規(guī)格是否適合該型汽車使用。

2）檢查電解液密度和液面高度是否符合技術要求，如不符合則應予調(diào)整。

3）根據(jù)正、負極柱和正、負極電纜端子的相對位置，將蓄電池安放到固定架上。

4）將正、負極電纜端子分別與正、負極柱連接（注意：先連接正極電纜，后連接負極電纜）。

5）在正、負極柱及其電纜端子上涂抹一層潤滑脂（或凡士林），以防極柱和端子氧化腐蝕。

6）安裝固定夾板，擰緊夾板固定螺栓。

（2）蓄電池的拆卸

從汽車上拆卸蓄電池時，應先拆搭鐵電纜，后拆正極電纜；如先拆卸蓄電池正極，一旦工具與車身金屬部分相碰，將會引起短路，造成蓄電池損壞、工具燒損或車身搭鐵部位燒損，如圖2-2所示。拆卸時，若發(fā)現(xiàn)蓄電池接線柱螺栓銹蝕難以取出，切莫用錘子或鉗子敲打，以避免極柱斷裂、極板活性物質(zhì)脫落。可用熱水沖洗，再擰開螺栓，用夾頭拉拔器將夾頭取下，如圖2-3所示。取下電池時應小心輕放，盡量用電池提把進行操作，如圖2-4所示。具體拆卸步驟如下：

1）將點火開關置于關閉（OFF）位置。

2）拆下蓄電池固定夾板的固定螺栓，取下固定夾板。

3）擰松蓄電池正、負極柱上的電纜接頭固緊螺栓，取下電纜（注意：先拆卸負極電纜，后拆卸正極電纜）。

4）從汽車上取下蓄電池。

5）檢查蓄電池殼體上有無裂紋和電解液滲漏痕跡，發(fā)現(xiàn)裂紋和滲漏應予更換蓄電池。

二、蓄電池極柱極性的正確識別

將蓄電池安裝到汽車上使用時，需要將蓄電池的正極柱與通往起動機的電纜（即火線電纜）連接，將蓄電池的負極柱與搭鐵電纜（即搭鐵線）連接。在蓄電池充電時，需要將蓄電池的正極柱與充電機的正極連接，將蓄電池的負極柱與充電機的負極連接。因此，必須正確識別蓄電池極柱的極性，才能正確連接蓄電池電路。在蓄電池正極柱上或正極柱附近的蓄電池蓋上標有“+”或“P”標記；在負極柱上或負極柱附近的蓄電池蓋上標有“-”或“N”標記。對于使用一段時間后標記模糊不清難以辨別的蓄電池，可用下述方法進行判別：

1）觀察極柱顏色進行判別。使用過的蓄電池，其正極柱呈深棕色，負極柱呈深灰色。

2）用直流電壓表檢測判別。將電壓表的兩個表筆分別連接蓄電池的正負極柱，按表針偏擺方向判斷其正負極性。如表針正擺（即向右偏擺），則電壓表的正極（紅表筆）所連極柱為蓄電池正極；若表針反擺（即向左偏擺），則電壓表的負極（黑表筆）所連極柱為蓄電池正極。

3）用電解方法進行判別。將蓄電池的兩個極柱各連接一根導線，并將導線的另一端分別插入電解液中（注意導線端頭切勿相碰），此時導線周圍產(chǎn)生氣泡較多者所連極柱即為蓄電池負極，產(chǎn)生氣泡較少的為正極。

4）通過極柱粗細來判別。極柱較粗的為蓄電池的正極，極柱較細的為蓄電池的負極，如圖2-5所示。

5）通過使用一段時間后極柱上產(chǎn)生的氧化物判別。如圖2-6所示，產(chǎn)生綠色的氧化物較多的是蓄電池的正極，較少的為負極。

6）外殼銘牌區(qū)分法。面對蓄電池外殼上的銘牌，銘牌右上方的極柱為正極，銘牌左上方的為負極。

7）根據(jù)蓄電池線所接的部件判別。正極接起動機的主接線柱，且正極一般有多根電源線引出，負極接車身或發(fā)動機的搭鐵部位。

三、防止行車過程中蓄電池的爆炸

1．蓄電池的爆炸現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因

蓄電池在充電的過程中，水被分解產(chǎn)生大量H₂和O₂（圖2-7），當這些氣體不能及時從蓄電池內(nèi)排出，或其遇到火花被點燃時，就會引起蓄電池爆炸。產(chǎn)生蓄電池爆炸的具體原因有以下幾點：

1）加液蓋通氣孔堵塞引起蓄電池內(nèi)部壓力變化過快。

①若蓄電池極板嚴重硫化，在此情況下充電，單格電壓及電解液溫度會迅速升高，氣泡產(chǎn)生快且劇烈；若加液蓋通氣孔堵塞，迅速膨脹的氣體將會引起蓄電池爆炸。

②蓄電池過充電時，也會使電解液溫度迅速升高，產(chǎn)生的大量氣體受熱劇烈膨脹，如這時加液蓋通氣孔堵塞，將會使電池內(nèi)部壓力過大，導致蓄電池爆炸。

③若蓄電池加液蓋通氣孔部分堵塞，拆卸蓄電池正極柱時，不小心搭鐵，導致蓄電池短時大電流放電，也會產(chǎn)生蓄電池爆炸。

2）長時間大電流放電。由于冬季溫度過低，電解液黏度大，滲入極板孔隙的速度減慢，蓄電池內(nèi)阻增大。在放電時，內(nèi)阻產(chǎn)生的電壓降也相應加大，這樣將會引起電解液溫度迅速升高。另外，在經(jīng)過大電流放電后，PbO₂變成PbSO₄時體積增大且機械強度增加，引起極板翹曲。如大電流放電時間過長，將致使蓄電池單格內(nèi)膨脹劇烈而使蓄電池爆炸。

3）可燃混合氣被點燃。蓄電池在充電時，產(chǎn)生大量的H₂和O₂。蓄電池連線不牢固，或在活接頭處連線接觸不良，或在拆卸蓄電池正極柱時不小心搭鐵，都有可能產(chǎn)生電火花，如果這時周圍環(huán)境通風不暢，混合氣濃度達到了著火臨界值，產(chǎn)生的火花將點燃可燃混合氣，從而引起蓄電池爆炸。

2．防止蓄電池爆炸應采取的對策

1）定期清洗疏通加液蓋通氣孔。新蓄電池在啟用時，一定要疏通加液蓋通氣孔。定期清洗蓄電池表面時，要把加液蓋旋緊，防止污水、雜質(zhì)落入電解液內(nèi)。

2）防止極板嚴重硫化。定期檢查電解液液面高度和電解液密度，液面應以高出隔板上緣10～15mm為宜，不足時應添加蒸餾水。只有確知液面降低是由于電解液濺出所造成的，才允許添加密度相同的電解液，因為蓄電池在工作中，蒸發(fā)消耗的只是水。

3）每次使用起動機時間不經(jīng)過15s，連續(xù)兩次起動時，中間至少要間隔30s，以避免蓄電池過度放電。

4）蓄電池充電時，如果電解液溫度超過40℃，應減小充電電流；當溫度超過50℃時，應停止充電。另外，在充電過程中，應注意周圍環(huán)境的通風以降低可燃混合氣濃度。

5）在使用蓄電池時防止電火花產(chǎn)生。要求蓄電池安裝牢固，導線接頭與蓄電池極柱連接緊固。蓄電池板柱和電線夾頭上面如產(chǎn)生硫酸鹽和氧化物，應及時刮除，并涂以潤滑脂，防止蓄電池極柱和電線夾頭銹蝕。

四、通過簡單方法判斷蓄電池容量是否充足

日常使用中應該對蓄電池進行定期檢查，可通過以下簡單方法發(fā)現(xiàn)蓄電池的容量不足：

1）萬用表。使用萬用表只能檢查蓄電池的電壓，不能作為容量的測試。對有些已經(jīng)損壞的蓄電池進行電壓測試，其電壓都會有12V，其損壞原因并不是蓄電池的單格損壞，而是極板孔隙堵塞，造成容量不足，故而不會造成蓄電池的電壓下降。

2）經(jīng)驗。有經(jīng)驗的維修人員可以通過起動時發(fā)動機的轉速，判斷蓄電池還能不能繼續(xù)使用，但是這種判斷過于主觀，判斷依據(jù)無法告知客戶，且判斷正確與否與維修人員的水平有直接關系，故而無法推廣使用。

3）觀察窗。免維護蓄電池上面有觀察窗，可以通過觀測里面的顏色判斷蓄電池的好壞。但是這種觀測只是通過蓄電池里面的電解液密度和液面高度進行的一種粗略判斷，只能判斷蓄電池是否損壞，不能判斷蓄電池的冷起動容量是否足夠或能否繼續(xù)使用。這里要區(qū)分“沒壞”和“能用”的區(qū)別，觀察窗顯示沒壞的蓄電池并不一定能用。

4）時間。通過使用時間來判斷蓄電池能否繼續(xù)使用，這種方法過于主觀。不同的車主有不同的使用習慣，相同使用時間的汽車也有著不同的車況，因而蓄電池的使用壽命也會有很大的區(qū)別。但這種方法可以大致判斷蓄電池的技術狀況。

5）測試儀。用蓄電池測試儀能較好地檢測出蓄電池的起動容量，從而判斷蓄電池能否正常使用。

五、新型蓄電池維護和檢修

為了滿足多功能和自動控制的需要，現(xiàn)代汽車裝備的電器設備越來越多，因此蓄電池對保障汽車運行起到越來越重要的作用。

1．蓄電池的特殊功能

蓄電池的常規(guī)功能是為汽車起動機、點火系統(tǒng)和信號系統(tǒng)提供電能。除了眾所周知的提供直流電和存儲電能外，蓄電池還有一個鮮為人知的功能，那就是吸收和衰減瞬時尖峰電壓脈沖，這種功能稱之為“電容功能”。因此，可以說蓄電池是汽車上最大的電容器。性能不良的蓄電池不但無法使起動機正常運轉，而且會縮短發(fā)電機和起動機的使用壽命。

2．蓄電池的使用壽命

在過去，汽車蓄電池大多數(shù)只能使用2～3年。現(xiàn)如今，許多原裝蓄電池可以使用7年或者更長的時間。蓄電池使用壽命的明顯延長，歸功于優(yōu)良的制作材料和先進的制造工藝以及電控單元對充電系統(tǒng)的精確控制。例如，博世公司開發(fā)的起停系統(tǒng)采用了增強型AGM玻璃纖維隔板蓄電池（圖2-8），其使用壽命提高至普通蓄電池的3倍，同時低溫性能提升約25%。

3．蓄電池容量的表示方法

1）中國和歐洲采用“安·時”（A·h）。這項參數(shù)是指蓄電池在低于規(guī)定電壓之前，能夠以一定的電流值連續(xù)放電的小時數(shù)，即“放電電流×放電時間”。

2）美國采用“冷起動電流”（CCA）。CCA是指蓄電池在-17.8℃時，電壓高于7.2V之前能夠連續(xù)提供的電流量。

3）有的國家采用“起動電流”（CA）。CA是指蓄電池在0℃時，電壓高于7.2V之前能夠連續(xù)提供的電流量。

4．消除蓄電池的“浮電”

對于狀況較差的蓄電池，采用電解液密度法測試電容量時，電解液的密度會顯示蓄電池的電容量偏低；而對剛充滿電的蓄電池測試，電解液的密度會顯示蓄電池的電容量偏高（不管實際的存電量如何）。換句話說，剛充滿電的蓄電池，測出的存電量總是高于實際的存電量，這就是蓄電池的“浮電”。因此，比較可行的方法是，將剛充滿電的蓄電池放置4h，然后再測量電解液的密度，這樣能夠真實反映蓄電池的存電量。

如果嫌4h太長，可以采取以下快速消除“浮電”的方法：使噴油器和點火系統(tǒng)都不工作，然后接通起動機15s，等待30s，再接通起動機15s，隨后等待2min，讓蓄電池的狀態(tài)穩(wěn)定以后，再測試電解液的密度。

5．自制蓄電池電纜的接頭

蓄電池電纜的接頭很容易被腐蝕，但是不一定要更換整根電纜，維修人員可以自行制作電纜的接頭，這樣可以節(jié)省維修費用。最好采用電纜接頭制作專用工具，這套組件中包含壓接鉗、割線鉗和割刀。接頭做好后，再套上一段收縮比為4/1的熱縮管，使水分無法進入，還可有效地隔絕腐蝕性酸蒸氣。另外，建議不要使用不銹鋼制作蓄電池電纜的接頭，因為它容易腐蝕，不如鋁質(zhì)接頭好。

6．蓄電池的正確維護措施

1）使用小一字槽螺釘旋具和吸塵器，將蓄電池極樁處大塊的腐蝕物刮除，再把蓄電池的連線拆開，采用少量熱的食用蘇打水清潔蓄電池殼、極樁和電纜的接頭。

2）對清潔后的極樁和電纜接頭采取化學保護措施——涂抹一層薄薄的介電潤滑脂。電纜連接到蓄電池極樁后，其外層可以涂凡士林，不宜噴涂防銹劑，因為多余的防銹劑會滲入電纜的接頭內(nèi)，這樣會影響導電。

3）經(jīng)常檢查和保持電解液液位的合理高度（圖2-9）。

六、蓄電池虧電對汽車性能的影響

1）造成發(fā)動機怠速不穩(wěn)。對于裝用怠速控制閥的發(fā)動機，在閉環(huán)控制狀態(tài)下蓄電池虧電，會引起怠速偏離設定值，使發(fā)動機怠速不穩(wěn)定。這是由于在蓄電池電壓過低的情況下，發(fā)動機ECU的怠速學習值容易丟失的緣故。此時需要進行節(jié)氣門組件與發(fā)動機ECU之間的匹配，操作起來比較麻煩。

2）減少實際噴油量。由于噴油器針閥的機械慣性、電磁線圈的磁滯性及磁路效率的影響，任何噴油器從電脈沖施加給電磁線圈到針閥開啟都需要一個“開閥時間”（圖2-10），它是不噴射燃油的無效時間，這個時間的長短受流過噴油器電磁線圈電流大小的影響。因此噴油器針閥實際打開的時間要比ECU控制噴油器通電的時間晚，這意味著針閥打開的延續(xù)時間比ECU計算的時間短，致使噴油量不足。蓄電池的電壓越低，這種滯后的時間越長，對噴油量的影響就越大。

3）削弱點火能量。這是由于電源的電壓越低，點火線圈蓄能的時間越長，點火器閉合的時間相對較短，如圖2-11所示。

4）造成電子防盜系統(tǒng)失靈。其故障現(xiàn)象是：用遙控器發(fā)出解除防盜信號時，汽車沒有正常的反應，車門不能打開，汽車無法起動。這種現(xiàn)象在冬季的早晨時有發(fā)生，這是由于在低溫條件下蓄電池容量不能達到電子防盜系統(tǒng)接收器的起動電壓引起的。

5）導致音響系統(tǒng)鎖死。例如，寶馬車系的電子音響系統(tǒng)具有防盜功能，如果音響電源電壓低于5V，音響系統(tǒng)將被鎖死，顯示屏上會出現(xiàn)“防盜”字樣。當電源電壓恢復正常后，再要開機，必須輸入原先設定的密碼，否則音響系統(tǒng)不能激活。

6）使自動變速器不能進入超速檔，或者P位鎖止功能無法解除。另外，還將造成ABS不能進入工作狀態(tài)，巡航控制系統(tǒng)無法正常工作，以及安全氣囊指示燈一直點亮。

7）導致電控單元控制混亂，給故障檢測造成麻煩。目前越來越多的汽車電子控制系統(tǒng)采用CAN數(shù)據(jù)總線交換信息，而且它們之間傳遞的是數(shù)字信號或高精度的模擬信號。CAN數(shù)據(jù)總線對電壓特別敏感，如果工作電壓低于10.5V，會造成某些對工作電壓要求高的控制模塊暫時停止工作，使汽車的多路信息傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)短暫無法通信的現(xiàn)象。例如，發(fā)動機ECU或者防盜控制模塊瞬間從車載網(wǎng)絡系統(tǒng)中退出，使發(fā)動機ECU與防盜控制模塊之間的通信中斷，隨之記錄防盜系統(tǒng)激活的故障碼，并且表現(xiàn)出與防盜系統(tǒng)鎖死相同的故障現(xiàn)象，往往使故障診斷陷入困境。

七、應對蓄電池虧電的技術措施

1．在檢測前要確認蓄電池的存電量是否充足

在汽車的故障診斷中，有時會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：用故障診斷儀查看數(shù)據(jù)流，只能觀察到怠速狀態(tài)下的數(shù)據(jù)流，發(fā)動機稍一加速，故障診斷儀就與車上的ECU失去通信，數(shù)據(jù)流也隨之消失。既然在靜態(tài)下（點火開關處于ON位，而不起動發(fā)動機）用故障診斷儀能夠進入數(shù)據(jù)流讀取界面，而起動發(fā)動機后故障診斷儀回到了初始界面（退出了檢測狀態(tài)），說明車上的ECU及通信線路沒有問題，是蓄電池虧電的緣故，因為故障診斷儀本身也是一臺微機，它的正常工作也需要穩(wěn)定的電源供應。由于起動發(fā)動機時消耗了大量的蓄電池電能，造成蓄電池電壓暫時下降，才導致故障診斷儀在發(fā)動機起動瞬間回到了初始界面。因此，在檢測電控系統(tǒng)前應當使蓄電池充足電，以保證故障診斷順利進行。

在汽車上一般有這樣幾條電源線進入ECU：一條是常接電源，即接蓄電池正極的火線（如大眾車系電路圖中的30號線），它不經(jīng)過點火開關，始終向ECU的存儲器提供電能，使ECU得以保存發(fā)動機在運轉過程中的自學習適應值及故障信息；另外一條電源線經(jīng)過點火開關（如大眾車系中的15號線），向ECU提供平常實際使用的電源電壓，在故障檢測時應當注意這一問題。

2．檢查電氣系統(tǒng)的“睡眠模式”是否起作用

在汽車上，數(shù)字式石英鐘、電子調(diào)諧式收放機及ECU存儲器等在點火開關處于OFF位及所有電器開關關斷的情況下仍在工作，這時蓄電池會有少量的電流流出。靜態(tài)下檢測蓄電池放電電流的方法是：首先關斷車上所有的用電設備；將點火開關轉至OFF位，拆下蓄電池的負極線；把萬用表的正表筆接觸拆掉的負極線，負表筆接觸蓄電池負極柱，然后觀察萬用表的指針，若略有擺動，說明車上的電子鐘等小功率用電設備在耗電。

所謂“睡眠模式”，是指在發(fā)動機熄火一段時間后，汽車進入一種用電量非常小的狀態(tài)（低能耗模式），靜態(tài)下的放電電流不超過0.03～0.05A。若靜態(tài)下蓄電池的放電電流過大，說明汽車的“睡眠模式”失效。

3．經(jīng)常保持充電系統(tǒng)正常工作

如果斷開車身上所有的電器開關，蓄電池電壓為13.6～13.7V；接通前照燈并打開空調(diào)后，蓄電池電壓降為12.4～12.5V，或者儀表板上的充電指示長亮不滅，說明蓄電池的電壓過低，應當檢查充電系統(tǒng)是否有問題。檢查順序是：熔斷器→電壓調(diào)節(jié)器→相關線束→發(fā)電機。主要檢查發(fā)電機是否不發(fā)電、電壓調(diào)節(jié)器調(diào)整的電壓是否過低、充電線路是否接觸不良或斷路等。

4．減小蓄電池電能的無謂損耗

具體措施如下：

1）發(fā)動機熄火后不要讓點火開關長時間停留在ON位（圖2-12）。因為在點火開關接通的情況下，蓄電池將持續(xù)向發(fā)電機的磁場繞組和電壓調(diào)節(jié)器放電，這樣不僅白白消耗蓄電池的電能，時間長了還會燒毀發(fā)電機的磁場繞組。另外，電壓調(diào)節(jié)器必須受點火開關的控制，否則在發(fā)動機停轉期間，電壓調(diào)節(jié)器中控制磁場電流的大功率晶體管將始終導通，使該功率晶體管的工作負荷接近最大，不但會使電壓調(diào)節(jié)器的使用壽命大大縮短，而且將導致蓄電池虧電。

2）消除外電路的短路和漏電故障。

3）減少蓄電池的自放電。

4）作業(yè)完成后，不要忘記關斷汽車上所有用電器的開關。

5）必要時對電控系統(tǒng)進行匹配。在對虧電的蓄電池進行維修以后，需要對汽車的電子控制系統(tǒng)重新進行設定，這些設定包括怠速設定、節(jié)氣門的設定、加速踏板的設定、電子防盜器的匹配等。蓄電池虧電以后的匹配，其實并不是針對實質(zhì)性故障，而是一種標準操作程序。

6）盡量避免汽車非正常斷電。蓄電池非正常斷電會產(chǎn)生與蓄電池虧電類似的故障現(xiàn)象。