汽车蓄电池容量的检测方法详解

1、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（12h）;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

2、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一放电时间（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 义3600秒=3600库伦（）。库伦是电荷量单位，1库伦=x 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

3、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255C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。也1 疗*T1iTl*1rB m图1蓄电池般正容量和悌

4、备容量的桧倒E族1-直源电用表或数字万用表1图1蓄电池般正容量和悌备容量的桧倒E族1-直源电用表或数字万用表1直菰电小科；2-被测箫 电池；3-滑动变机器（惊辂合金魅直役在1皿以匕 允许电流5。A以下）:上宜通电流表,星唐1QAJ或50A； 2康铜分流将f3A或50A另选）f 6一数字式启动计时 器；？-三刀双群同刀开美或电磁接触器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，要注意随时调整银铭合 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

5、程中镇铭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。三种箭牌同容电摘的施定容宣网慎报告捌过时忸制DLJH 甄试单位北华大学交通学府忖隼芟喷主 室也15口放电电斑4一 5Al晚电负商l傣语题址蝇 晔 出ArMATBr 53M75Cr w瞄电压 (V)密度 航叫(t)筮电压(V)用度 fg/triL)g繇曲压 (V)密度叫峭(七)qli.fIS1 .30011.51，界1 .如12而i$1 xc1。112.45118512

6、艮北i .zao12123K1 29014.5212 IK1 2701112.251 260U12 301.25015212.ZS1 ：国”ll12.ISf.wId12.191-25OH.5412.161 ,220M11.991 .210明512 20小酎 容量3-ISt豆军族杷颔京悯: 盏容量 fmtQ外形尺寸(皿)阻瞬 归加电电 疣如杪后 电序N)宽筏A叱焉|1Z45isg72白7团2J34烟4艮1Z4$1aD/5Z575219iza23712.3M5331245ZM/J10752OT1TZ2M1Z.79XA1VT512105更K7.21ST5。7：第0下网9 痢：R/L121OE31G/

7、625W空土 U&I122121414W/900r乘星国品睥局轻昌青电他的目动能为驷底折告题世时值L20MTT5 *单位 北毕大学乩道学第品军实施M亚ISG右外型度一力。放电电谭isAmtO胸电虫苻棒够钢想电解般度度1 .通皿处-1 re低癌放电锚电比(V)15P常炮放电维电网(V)同Rr*XAFEr gQAWFerN15ArG-OA-dSsr的V-45erWO12 D12.7512.Sq12.3112. JS12 321Ki. 701GUionii.(H闻的1口配101QWianTUT21Q911Qg1口520IC 5B10.10)Q111口时ICilass弁1 $S10.0310.05忸3

8、ICLS910554CM$S10.0710.0Fia?iio.6a1052制KS510. q10.Mi口的K5Sl 口 51&0KM10 0110.00loss闻分l 口如761fliS2*9LB比肥1电於M配soIC $1。.胤争雷3KH昌gw*901O0349q.团10. soIQ 36noia-ii柒殴12011 ISg毒旧。KM我e值。1 口不9.501S0IQ 149.X200K.ffi9.0D江口K.m物电宠了电鲫送窑虞区,血1 2701 290QiC为厚c酶含在进行启动容量检测时应当注意以下几个问题:(1)放电电流在1001000A范围内，持 续时间比较长(13min以上)，要慎

9、重选 择放电负荷。一般用合金钢丝绕制的滑动 变阻器已不可用，必须选购直径24mm的银铭合金钢丝。此外，合金 钢丝在通电开始瞬间电流很大，甚至可达 400A以上，几秒钟后电阻丝烧红了， 阻值 迅速上升，电流就降到 160A左右，端电 压又回升到11V左右。为此建议：电阻丝 必须浸泡在水中通电加热，产生的热量可 以随时散入水中，从而维持电阻丝的温度 阻值不变，获得稳定的放电电流。(2)电阻丝与开关、蓄电池极拄、电流表 之间需用黄铜螺栓连接紧固，连接导线需 用16mm2以上的多芯软铜线。(3)电流表量程要慎重选择。一般应为 300A到1000A左右的，被测电流应为表 头量程1/323为好，电流表的分

10、流器应与表头正确匹配。分流器需用热稳定性良 好的康铜为材料。（4）必须选用100Az380V以上容量的闸刀 开关或磁力接触器作为放电电路的控制 总闸，使放电电路的接通与数码显示计时 器的动作同步，使放电电路的断开与数码 显示计时器的停止同步。蓄电池启动容量 的测定电路见图2。图2蓄电池启动客量的检测1-直流由用表或数字万用表直流电我档，被恻辞 电池.a-XA表（量程为前0A.或1000A特选） ： 4-带 冷却水的合金睢见貌（其长度由电流旗定后衽水中 调定）: 5-质铜质的分流监（300用500A或1000A 特选:加翅字显示式计时图二7-三刃双掷同刀开 X 38OV/2OOA）按上述方法我们

11、测得 A、B、C厂12V45Ah 干荷免维护蓄电池的启动放电记录如表5所示。国家标准规定：对于12V45Ah蓄电 池的启动能力，要求电解液温度在-18 C时，恒流放电180A,历时60s,蓄电池端 电压不低于（单格电池）。三种电池放电 时间超过100s时，端电压均在以上（单格 电池电压平均），所以均为合格。在三种蓄电池中，A厂生产的 6-QAW-45蓄电池，用180A恒流放电持续 至200s,端电压仍在以上，居于第一位； C厂的N45型蓄电池也可在200s以内维持 电压9V以上（单格），居于第二；B厂的 6-QA-45蓄电池在放电 100s时端电压最 低。再看放电终了电解液密度，A厂下降 幅度

12、最大，电压下降较慢，说明电化学反 应进行得彻底，有较多的活性物质和电解 液参与了反应。而B厂的产品的电解液密 度下降较少，电压下降较快，说明电化学 反应进行得不如A厂的产品彻底，给出的 容量则较少。以上三种容量检测方法比较严格、准 确，但耗用时间很长，也需要较多仪器设 备。二、日常维修保养时检测蓄电池的方法1.用密度计检测蓄电池的存电量在日常维修保养时，检测蓄电池容量 的方法必须简便易行。采取测试电解液密 度与充足电时的密度相比较的方法，即可 知道存电容量为多少。例如，东北地区冬 季最低气温在-40C以下，充足电时的电解 液密度为（夏季充足电时应为）。不同程 度放电的电解液密度如表 6所示。因

13、此， 从密度便可推知放电的百分比。不同地区 气候条件下充足电时的电解液密度各不 相同，要注意区别。密度计在使用时要注 意保持垂直，不使浮子与玻璃管粘住。电 解液密度每下降，蓄电池便相应地放电大 约25%的额定容量。I至？ 电池启青总总涓I至？ 电池启青总总涓衰s电解灌出度与穿电池削时电M度，我/4盅也帅纸电也电$露擦d黑3上比电*季气遢整F制专1.31L2F1.231.旧L15-401 JUK0 1.271.231.19L15LU隼季北低LK131.2L1,17LL3TOE整田亶事1.2&L找L1SLHL痒1.28131.20IJ61.12士:rc地区童13L21LI7LL3LIC冬季见低手季

14、9lS-1-1,15LU-sox： mis奉13E2Q1.161.12i源冬季最怅Or地区4季费手.加1.23 邈吗公CL12 -Offllp邛乐密度计的使用及浮子上的刻度如图 3所 示。图中红区（低于）表示“电已放完”； 绿区（）表示“存电约一半”；黄区（） 表示“电已充足”。测试前要先了解本地 区该季节该型号蓄电池充足电的电解液 密度值，再将所测密度值换算成标准温度(25C)下的密度值。按公式P25C = Pt+ (t-25)计算。式中P25C-标准温度下 的电解液密度(g/cm3); Pt-测试时电解液 密度；t-测试时的电解液的温度。例如， 某蓄电池在一25 C时测得其电解液密度 为；

15、该电池充足电时的电解液密度为，那 么，其放电程度如何呢是否需要补充电为 此先计算标准温度下的密度值：P25 C = X (25+25)=其密度降低值为=实践证明：电解液密度每降低，则相 当于放电6%,由此可以估算该电池放电程 度为：义6%=%该蓄电池已放电,超过了冬季放电允 许值(25%),应当立即从汽车上拆下来补 充电。如果不经过换算修正，仅看电解液 在密度计上的刻度，可估计为“充电已足” 或放电18% (见图3),仅看密度计上红、 绿、黄区判断存电程度只是一种粗略简便的方法，但误差太大圉3测量电解液密度的方法及密度甘厚子 1-空度计浮支2-玻理管：怎-橡皮摩： 4-谶脱塞与吸管;5-滑度计

16、浮上的 与5 5 刻度昭第2.用蓄电池的检测栓判断存电量目前较高档的蓄电池的弟维护程 度更高.不需添加蒸储水或电解液，甚至 采用全封闭的结构。这样的蓄电池存电的 多少就采用质孔或检测栓的出、法,仍然 是利用存电量与电解液密度的相互关系 来进行判断，如台湾产的统一牌 “N50Z-MF免维护蓄电池即为一例。(1)较链浮子式检测栓台湾产“统一 N50Z-MF”免维护蓄 电池由日本电池投资合作，天津经济开发 区提供技术服务。该电池有以下主要特 点：采用全白塑料外壳；能清晰显示电 解液的多少；电解液面高出极板近 70mm, 因此极板高度及面积为一般同体积容量 蓄电池的Z3,且极板外面有白色（玻璃棉 丝）

17、色套，能有效地防止活性物质脱落造 成极板之间短路。电解液高出极板上缘70mm以上， 比一般电池的电解液容量多得多，不会发 生极板外露导致极板氧化、硫化的弊病。在每个蓄电池的6个单元格中有1 个单格设有1个技术状态检测栓，当蓄电 池为荷电干极状态时，小孔显示白色，表 示“未灌电解液”；当灌入足量合格密度 的电解液（如）之后，检查孔呈浅蓝色； 如果在使用中电解液密度下降到“电已放完”，检查孔也会呈现白色统一牌蓄电池存电检测栓的结构 原理如图4所示，检测栓通体长约70mm, 由透明有机玻璃制成。在其下端浮子架内 侧有一锥形结构，能起到凸透镜放大作 用，显示浮子颜色。在检测栓上部用 M16 义螺塞与电

18、池上盖拧紧持平。2图。统一牌N50Z-MF蓄电池存电枚削检检侧孔匕是班浅蓝色2图。统一牌N50Z-MF蓄电池存电枚削检检侧孔匕是班浅蓝色(0K)表示有电充足；2-椅泌性上端的塌纹和密封胃；3-盖电/上盖； 1电解液；5-带桁物的双色泞子,用测性下探方 泞子架和透明潦体；6-A电解液物度下降到电口赦 完时，浮f大头蓝色朝八 小头(白色)朝.匕 怆测孔h显示白色；7-检测畦显示白色.提示通顿进 打充电或龈加纯净水.偏心双色浮子用塑料铸成，它的密度在 水和电解液之间，放在水中下沉，但在电 解液中有较大浮力，用力下按也不沉，白 蓝两面均可保持不沉，可见内部材质是均 匀同一的。将偏心浮子的销轴轻轻压入浮

19、 子架的支承孔中（支承孔径1.8mm,浮 子销轴直径1.5mm）,浮子可在孔中自由 转动。当电解液密度足够大（应大于） ， 而令浮力达到一定值时，则上浮力矩使浮 子上转至蓝色面（英文指示“ OK”），表示“电已充足”；当电解液密度下降至某一 值（如左右），浮力下降，重力矩使浮 子向下偏转，使白色面向上，表示“电已 放完”或“电解液不足”，必须充电或加 注蒸储水（英文指示 “charging necessary or add distilled water ”）。（2）双色浮球式检测栓另一种蓄电池技术状态检测栓的结 构和工作原理如图5所示。这种检测栓又 称蓄电池内装式密度计，由透明塑料管、 底座

20、和一红一蓝两只小球组成，通过螺纹 安装在蓄电池上盖内侧。两只小球装在塑 料管与底座之间的中心孔内，红球在上、 蓝球在下。这两只小球是由不同密度的塑 料制成，因此可随电解液相对密度的变化而上下浮动该蓄电池检测栓是根据光学折射原 理来反映蓄电池技术状态的。当蓄电池电量充足，电解液密度大于 时，两只小球向上浮动到极限位置，通过 内部光线折射，在观察孔上端形成“内红 外蓝”（中心呈红色圆点，周围呈蓝色圆 环），表示蓄电池技术状态良好，英文说 明标以“ OK（图5b）。15双色浮球式苜里地技术状密报而源播小器站用* （b）存电充足（内红外篮）r Lc15双色浮球式苜里地技术状密报而源播小器站用* （b）

21、存电充足（内红外篮）r Lc内电不足（内色;外无色）t（d）电解液不足C外红内无色）：1-透明理科管；A指邢慝底座，泡间筋头衣示电解液的宓度在浓度作用F均匀扩斡 3个小球贪校之和.当蓄电池电量不足，电解液密度过低时， 蓝色小球下沉到极限位置，则观察孔呈现“内红外无色”（中心呈红色圆点，周围 是无色透明圆环），表示蓄电池亏电严重， 必须立即充电，英文说明标为“ charging _ necessary。当电解液液面过低时，两只小球都将 下落到极限位置，此时观测孔上呈“外红 内无色”（中心呈无色透明圆点，周围是 红色圆环），表示电解液不足，说明蓄电 池不能继续使用，必须更换。如果这种检 测栓装在干

22、荷蓄电池上，则表示必须添加 蒸储水。英文说明标示为“ Add distilled water ”。蓄电池是一种易损耗的大型零部件， 其寿命长的可达34年，短的12年， 而且越是经常行驶的汽车（尤其是长途使 用），蓄电池寿命越长；越是经常停放的 汽车或公共汽车，经常放电却又充电不 足，蓄电池寿命反而更短。蓄由油的自行放由和极板逐渐硫是铅酸蓄电池不可避免的“渐牛故障”只是随着对产品材料和工艺日趋严格的 要求，如变铅睇合金为铅钙合金，又逐步 变为“全程免维护”而已。有些人习惯仅 使用电压表或万用表的电压档不加负载 来检查蓄电池的存电是否充足，这是很不 可靠的。因为即使是启动放电终了的蓄电 池，只要一

23、旦停止放电，蓄电池的正负极 板和电解液之间马上就能够达到开路电 压一一电动势，马上就能恢复它们之间的 电位差，每单格约，整个电池约以上。单 单测量电压时，消耗电流极少，故而不会 在电池内部产生大的压降，所以显示电压 并不低，但若加上相当的负载，如前照灯(1015A)、喇叭(612A),电瓶便会 使灯光暗淡、喇叭沙哑，从而显示出存电 不足。用密度计来检测蓄电池的存电量也 有一定的局限性。首先是要知道蓄电池在 当时(夏季或冬季)当地(东北、华北、 华中、华南等)充足电时电解液的密度是 多少以此为基准才好进行比较类推。其次 是在日常或定期维护时注意补加纯水而 不要加电解液，特别是不要加入浓度高的电解

24、液，有时可以加入低浓度的（如）的 稀电解液。如果加入高浓度电解液甚至浓 硫酸，则不仅会使极板严重硫化，损害电 池寿命，还会形成“密度高而存电少”的 后果。在日常保养及维修中真正能够一针 见血而又方便快捷地检测蓄电池存电多 少，还是使用“大电流放电叉”较为准确。 以前许多教科书将这种放电叉称为“高频 放电计”是不妥的，因为被测的蓄电池电 流、电压均为直流电，与“频率”没有关 系。后来改为了 “高率放电计”，尚可。 又由于这种仪器除了进行启动放电之外、 还可以进行发电机的检测.一般称为“蓄 电池检测仪”较好。3.蓄电池检测仪蓄电池检测仪实际上是根据图 2的启 动放电测试原理组合而成的，是在几秒钟

25、内检测蓄电池存电多少的一种便携式工具，主要由直流电压表、大电流放电电阻 丝、粗软铜线所接的触笔（刀、锥）或大 鱼夹等组成。直流电压表、量程应在020V之间， 有时为了测量单格、3格蓄电池电压，还 须有0、09V等刻度。该电压表在断 开放电电阻丝的情况下还可以测量与蓄 电池并联的发电机的充电电压，其正常范 围在之间，因此表盘上限应为20V以下。 老式放电叉电压表量程只有，这是因为只 测单格。大电流放电电阻丝或电阻片， 其直径 为2.0mm或更粗些，如为片状，截面积 常为8 x 1mm ;如为螺旋状，圈径约 20mm、1620圈。我们曾用气门弹簧或 滑动变阻器电阻丝做实验，测 N50Z蓄电 池的启

26、动放电电流，开始接入电路，冷态 电阻很小，可以高于400A;待电阻丝温度 上升后（在6s内），即降到200A;等到电 阻丝达到红热状态，电流则降到 120A以 下，蓄电池端电压却恢复到 11V以上。所以，选做蓄电池检测仪的极电电阻 丝的材料应当是阻值不随温度变化的金 属材料。有一种电炉的电阻丝在冷态下为 15Q,在220V红热状态下的电阻只增加 Q,是可以入选的，只是阻值、直径和长 短应能适合蓄电池检测仪的需要。如果放 电电阻丝的阻值相对变化很小，则蓄电池 的放电电流只与蓄电池的电动势和内阻 有关，在蓄电池电解液密度变化不大的情 况下，电动势的数值相对稳定，但内阻变 化是随放电而持续不断进行的

27、。蓄电池内 阻和极板、隔板材料、面积、电解液密度 及温度、放电程度密切相关，如果放电电 流的大小保持一个相对稳定的数值，随着 放电程度的增加、内阻的加大，蓄电池端 电压逐渐下降，放电电流也会逐渐减小。 但这并不影响人们在几十秒内得到一个 相对不变的大电流而测定蓄电池端电压， 从而确定其放电程度。大电流放电电阻丝可以与直流电压 表固定并联（这种检测仪只能检测启动放 电能力），也可以经过按钮式开关再与电 压表并联，从而可以测得非启动状态的蓄 电池电动势或在充电状态下的蓄电池与 发电机电压。假如在端电压（电阻丝、蓄 电池、电压表三者并联时）为 10V时，维 持稳定的电流为300A,则电阻丝的红热时

28、电阻约为 R= 10V/300A = Q o若电流为 500A,则电阻丝红热状态下的阻值应为 Qo蓄电池是否能达到规定的电流，取决 于蓄电池的额定容量和内阻，如前述的极 板片数、规格、充放电程度、电解液密度 等。a只曲JNI沧触触电文a只曲JNI沧触触电文 7 上,京 HBVV01 譬X- 23V或。-2.0V. Mt电 屯用火与电氏裘笄上在商令全兄之间. 西金城又相互建势并用我打与手情JS定C 棺离割为年泡溶液虚卸理.WKXBIffi 夫一共一坛壮军同一 惜电常的W个程代 （见IB6 h指“即i约3-5s： Sflfc 1.75-1 BV,友京 苜电渔三变摄的在1 G- M累奈奴电 25%.

29、在L5-16V,安诺绘电50，|在 M-15V.辰录猿35%| C13-1 4V. 表示电2敝关:克鼻电IMS电R为何不在 2 1 -2 4V,而父荏 17-1.6V喉 XAffl 为大电流在售电池内网与内眼变成/约 02-04V的任R多年临胪之零大于ojy也说明外花收B电E3K值电限HA!M-a.5V.角 的就电电刚门蜒1艮八他/事杓白4b- K- t A. it * .RHftM 小0擀电, 故!亲孑 卬也愎BB埠 幡电淞索充电或由故舞：aft 料不程、曜反2L速下铮说明谭 於楮无法内修氓长不贞.q玉 潘tl物质翘酒造嫉以保丽或 微快*化，内胆大大。只能怆测单18图&V）改中 父*要用于1

30、9do隼央以华的 善东者巾池，9OT生代尊明以 后用码体包N的斯SHI屯 ,如免常护中式幻电的史 ,依电池之同取消/幡值 的外连条改力膏” L艺. 大大减少f fi电池的体积和感 .敬而也隹牛楮乐喝又无活 加#电/於必体K.rVfi 。鼻泡丸黑有fB恰曲汉上 递故之一,*个电池侬场 弄传咫或我装,因SU傕缪W注 12Vs年第只靠两极疲的114 3ft幡演代你应运而生了.可信 目）诧多敦科节七美干电itt 检ai仅的介也仍只震干衾 作方法扃动根而顺尢先有利仪1带手 柄的短刀用住蓄电电的一个楼标并4方. 国将保软旬胸&晌尬niEJt另个辍帐. 在加以内候出定管1无去712充电状密册3tr比酎电的女 汽车上与发电机才喉，目发电机在运益妗松下邻同个Ktitti.却卜大屯去放 名眼朗丝.利沃电边正负搬44M的X电 5.和兖电状态是否正言。芯电JE在 135V15中之幅.。发电机充电正St元善屯龙于在浦修保界4闸的克电机 上懵粉亮虫浓 仪仍然不偏放电!”. 只I八B，池通电压，仙父建喀3加对眩。、 伸）电压不F上升.01%述电舞巳充足I充ise ax va AXtcaaI-ise ax va AXtcaaI- 普 x ftftaa，食5 3大的AH(2)使用方法使用前凳将怜测