汽车蓄电池容量的检测方法详解

汽车蓄电池容量的检测方法详解

汽车蓄电池是汽车启动时的唯一电源，在汽车发电机不工作时，它可以在一段时间内向汽车的用电设备供电（1～2h）；在发电机正常发电时，它将发电机供给用电器后多余的电能转化成化学能储存起来，供下次启动或其它用电。

蓄电池的工作能力随其规格型号不同而不同，也随其生产的年代、厂家牌号有较大区别。同一个蓄电池，由于不同的使用维护水平，其剩余的工作力也不同。加上蓄电池自身的自行放电，极板硫化等不可避免的因素作用，也会使蓄电池的工作能力逐渐削弱以至报废。因此，在必要时对蓄电池的工作能力进行检测就成为汽车维护与保养的重要工作之一。

一、蓄电池的容量指标及其测定

蓄电池的工作能力用“容量”来衡量，它是在规定的端电压范围内，蓄电池对负

载供给一定电流所能持续的时间（t），即衡量蓄电池电能做功的能力A=UIt（瓦秒）。在实际运用中，蓄电池的容量指标Q常用安培小时（Ah）来表示：

Q＝I·t（A·h）

I—放电电流（A）；t—放电时间（h）

由于电流单位安培(A)＝库伦/秒，所以容量的单位安培小时（Ah）＝库伦/秒×3600秒=3600库伦（）。

库伦是电荷量单位，1库伦=×1018（624亿亿）个电子所带的电量，所以容量与电池的物质量（正负极板数、总面积、电解液密度）有关。对于标准正、负极板组而言，每片正极板的额定容量为15Ah，每个单格电池中负极板数总是比正极板多1片，因此可以算出一定容量的单格电池中正负极板的准确片数，如3-QA-60Ah 蓄电池，其额定容量为60Ah，正极板数=60（Ah）/15（Ah）＝4；负极板数＝4+1＝5。如果蓄电池的额定容量不是15Ah的整数

倍数，则极板的尺寸、厚度及材料就会有所区别。

蓄电池的常用容量指标有“额定容量”、“储备容量”和“启动容量”三种。

1. 额定容量

根据GB5008-91规定，额定容量是：将充足电的新蓄电池在电解液温度为25±5℃条件下以20h率的放电电流（即）连续放电至单格电池平均电压降到时输出的电量。

额定容量是检定蓄电池质量的重要指标，新蓄电池必须达到该指标，否则被视为不合格产品。额定容量的检测电路如图1所示。检测时，要注意随时调整镍铬合金电阻率的阻值大小。因为放电时间长了，蓄电池的端电压就会缓慢下降，需随时调整负荷阻值才能维持放电电流不变；放电过程中镍铬合金线的滑动变阻器温升会有所上升，但在4.5A电流作用下，阻值上升不明显。我们对3个品牌的额定容量为45Ah的免维护蓄电池在相同条件下，

以10h放电率（45Ah/10h=4.5A）进行放电测试，测试记录如表1所示。

对三种品牌的同容量的免维护蓄电池加入相同电解液在同一充电机工作台上以

相同的充电电流和充电时间充足电（约6h ×4A），随机抽取各品牌电池各1个，用4.5A电流放电，蓄电池端电压高于的延续时间（h）与放电电流（A）的乘积为10h 率额定容量。所以在3个样品的测试记录中，A厂蓄电池额定容量Q＝×＝，为名义额定容量的%；B厂蓄电池额定容量为Q=×＝，为名义额定容量的77%；C厂蓄电池的额定容量为Q＝×＝，为名义额定容量的% 。所以A厂的6-QA-45容量最高，B厂的6-QAW-45次之，C厂的N45再次之。如果用2.25A电流放电，容量值还会上升一些。

从放电记录还可以看出，在以10h率放电时，蓄电池端电压每小时下降率越来越大。如A厂的6-QA-45，电解液密度每小时下降～，电解液温度上升不明显。

2. 储备容量

根据规定：充足电的蓄电池在电解液为25±2℃条件下以25A恒流放电至单格电池

平均电压降到时的放电时间称为蓄电池的储备容量，单位为分钟（min）。

储备容量表达了在汽车充电系统失效时，蓄电池作为唯一电源能为照明和点火系统等用电设备提供25A恒流的能力。

储备容量首先从美国开始应用。调研认为20h率的额定容量不能完全反映汽车运行的实际情况，若充电系统一旦发生故障，如发电机皮带断裂、调节器失效等，这时不知道由蓄电池单独供电还能使汽车行驶多久

25A恒流放电时考虑的因素为：点火系2～4A；照明10～15A；仪表2～3A；雨刮器3～4A；除霜器约6～9A。耗用总电流取中间值约为25A。

用储备容量代替20h率额定容量有明显的实用价值。再从设计角度考虑，同样体积的蓄电池，当极板减薄而增加片数时，

启动性能会提高很多，而20h额定容量却要减少。停止使用20h率额定容量对电池技术发展是有利的。

国家标准规定12V45Ah蓄电池在电解液温为25℃的室温条件下以25A恒流放电，蓄电池端电压维持在（单格电压）以上的时间不得少于67min。经测试，A厂的6-QA-45蓄电池储备容量较高（75min），为规定的112%；B厂的6-QAW-45为，为规定的82%，C厂的N45为64min，约为规定的%。

由于放电电流为2.5A，所以蓄电池的端电压下降很快，如6-QA-45每10min的下降率分别为：→→→→→→→，比放电电流为5A时要快近6倍。电解液的密度也下降很快，每10min下降0.02g/mL，也比放电5A时快近6倍。

进行储备容量放电测试时的电路连接与额定容量时基本相同，只是将负荷电阻调

得更小些，在端电压接近或低于时电压下降很快，所以不一定要等到间隔10min才去记数。

储备容量的测试更接近实用，测试时间缩短了很多。储备容量的测试电路与图1基本相同，但要注意滑动变阻器的允许电流值、电流表量程及其分流器的选择。

3. 启动容量

国家标准曾规定：当电解液温度为-18℃时，以3倍或4倍额定容量数值的电流放电（150s）单格电压降至1V所提供的电量为蓄电池的启动容量。如6-QAW-45Ah 免维护干荷蓄电池的启动放电电流应为3×45=135A，放电（150s），蓄电池端电压降到6V时的电量，如果能维持6V至，则其启动容量为Q=It=135A×=。这说明铅酸蓄电池放电电流特别大时，电化学反应极其剧烈，产生的PbSO4 晶粒也很粗大，容易将极板海绵状组织的缝隙堵塞，电化