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鉛價飆漲!您多久沒換電瓶了?

2007.11.05  作者:車訊網  

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隨著鉛價的飆漲,過去一般人不會注意價格的汽車電瓶,也因售價節節飆升而成為高價消耗品,讓許多久久未曾更換電瓶的車主們大喊吃不消,卻又不得不去接受這必要之痛。然而消費者真只能消極地任憑大環境的衝擊而增加開銷嗎?

事實不然,只要養成正確使用電瓶的習慣,延長其使用時間,不但能避免顧路的窘境,還能在無形中為自己節省不少車輛保養的開銷哦!

鉛酸電池的愛與恨
電瓶內部構造解析

電瓶最主要的功能在於提供引擎發動時所需的瞬間強大電力,並應付發電機不堪負荷時的額外電源供應,因此對於目前以複雜的電子設備所組成的汽車而言,電瓶所扮演的角色可說是愈來愈重要。

電瓶內部構造主要是由包括正極板、負極板、隔板、電解液及電解槽所組成。正極板是由茶色的二氧化鉛(PbO2)所構成,負極板是由灰色的海綿狀的純鉛(Pb)或鉛合金構成。

隔板則是介於正極板和負極板之間的薄絕緣板,多半由合成樹脂所製成,功能在於防止兩極板短路,並提供電解液自由流動的孔隙。

電解液是由硫酸與純水調製而成的稀硫酸,且不同廠牌的濃度比重也會有些差異。由以上零件可組成一個分電池,提供約為2伏特的電壓,常見的車用電瓶為12伏特,便是由六個分電池串聯而成,每個分電池間並沒有連通,所以傳統加水電瓶上才會看到六個加水孔。

電瓶充放電原理
電能與化學能轉換

至於電瓶為何能儲存電力,並提供源源不絕的電源呢?答案就在於電能與化學能的轉換。「電」的產生,主要是因電子從負極移動到正極形成電子流時所生成。

因此當電瓶放電時,負極板的鉛合金會因釋放出電子(2e-),而氧化出鉛離子(Pb2+)並與硫酸離子(SO42-)反應結合成硫酸鉛(PbSO4)。

至於釋放出來的電子則會經由電線與負載而來到正極板,促使正極板上的二氧化鉛產生還原鉛離子的作用,並使鉛離子同樣與硫酸離子進行反應而形成硫酸鉛與純水(H2O)。

至於電瓶充電時則是將上述化學反應逆轉,將輸入電能轉換為化學能儲存,以備所需時在行化學反應提供電力。

看了以上的說明相信除非是化學科系的學生,否則應該很難明白。沒關係,只要記得電瓶在放電過程中會產生硫酸鉛與純水,並逐漸稀釋稀硫酸這兩點即可,因為這兩種反應生成物,可是影響電瓶壽命與效能的最大原因。

由於電瓶充電過程中,會釋放出氫氣與氧氣,因此記得在通風良好之處進行充電,並遠離火源才不會發生爆炸的情形。

常見的電瓶殺手
吃不飽是大忌

就如同以上所述當鉛酸電瓶放電時,會在電瓶極板上生成硫酸鉛,放電愈深、硫酸鉛累積愈多,雖然有些硫酸鉛在充電過程會還原為硫酸與鉛,但累積時間較長者便會形成安定的硫酸鉛結晶,充塞在極板的孔隙內或附著在極板的表面,一般的充電方式將無法還原這些結晶。

這些結晶日積月累,最後會使極板失去活性且無法再接受任何電荷,此時電瓶所能容納的電容量將大幅下降,直到所能提供的瞬間啟動電流無法供應啟動馬達所需時,這顆電瓶終將面臨汰換的命運。

新式車輛上愈來愈多電子配備,增加發電機的負荷,使得電瓶所能獲得的充電量相對少了許多,大大縮短其使用壽命。

看到這裡大家一定會感到好奇,既然累積過久的硫酸鉛容易導致極板失去活性,那隨時讓電瓶維持在充飽的情況不是就能延長電瓶的壽命了嗎?沒錯!答案是肯定的,但這一點對於現今大量使用電器產品的車輛來說卻是件不易做到的事。

採用電子噴射引擎的新式車輛與過去舊型化油器引擎相比,有著更佳的燃燒效率與引擎出力,而這皆需歸功於供油電腦、各式Sensor、噴油嘴與各種電子儀器的幫助,然而既然是電子產品就一定需電力供應才能作動,加上其他各式輔助電腦、視聽設備等的加裝,無一不是增加發電機負擔的零件,如此不但可能使發電機無多餘的電力提供給電瓶充電使用,甚至還需電瓶額外提供電力以維持車輛正常行駛使用。

據統計目前多數車輛上的發電機供電量與車上電器耗電量,於怠速時是呈現正好夠用的情況。

此圖為正常的負極板顏色-灰色。

此圖為硫酸鉛結晶化嚴重的負極板所呈現的灰白色,此時該電瓶已無充放電的能力了。

而倘若該車主又是通勤一族,車輛只在假日才開出門的話,相信就連避免電瓶發生過度放電的問題都無能為力了,還想維持在充飽的狀態,根本是件緣木求魚的事,大家可要知道過度放電對鉛酸電瓶的壽命是非常不利的,只要經歷過一次電瓶的壽命至少減少10%以上,如此電瓶壽命自然無法長久,能有兩年的使用期限就要偷笑了!

所以才會經常聽到現在電瓶愈來愈不耐用的說法,如此大家應該都知道問題出在哪裡了吧!

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延長電瓶壽命技巧
養成正確使用習慣

雖然新式車輛耗電量高,電瓶充電量較傳統車輛少,加上現代人車輛通勤需求性高,電瓶很難有機會持續充電幾小時以上,但並不代表電瓶就沒有充電的時間,只要養成幾個小習慣,電瓶還是可以用很久的。

首先是等紅綠燈放開煞車踏板的習慣。傳統鎢絲燈泡於煞車燈亮起時的耗電量為25W,如果車上有四顆煞車燈的話,踩煞車時的耗電量為100W,幾乎已等同於兩顆頭燈的耗電量,因此如果能在等超過60秒以上的紅綠燈時,能將檔位排入空檔拉起手煞車,並放開煞車踏板的話,多出來的電力就可給予電瓶充電使用。當然如果您願意將車上所有小燈泡全換成LED燈泡,相信將能省下更多電力消耗的情形。

傳統煞車燈泡的耗電量不低,因此有愈來愈多的車廠會改以LED燈泡取代,以減少損失並提高燈泡反應速度。

而針對每週只開一次車的假日用車族來說,不妨到汽車百貨或電子街購買一種簡易型的充電器來延長電瓶壽命也是不錯的方法。

這種小電流的充電器本身具有充飽自動斷電的功能,不需擔心電瓶會有過充的問題,加上本身供應電流不高,反而更能充飽電瓶,使其隨時保持飽電的狀況,如此一來電瓶想要用上3~4年以上也不成問題,更重要的售價不到一千元,相當值得投資。

在安托華汽車百貨裡還有販售這種簡易型的微量電流充電器,非常適合假日開車族或重機、超跑玩家使用,且建議售價只有988元,救援車輛一次就不只這個費用了。

如果使用的是需加水電瓶的話,最好每隔兩個月檢查一次電瓶液的容量高低,也是延長電瓶壽命的好方法。至於該加入何種液體於電瓶內呢?答案是蒸餾水!

電瓶液之所以會減少是因為電瓶一充電,純水便會被電解成氫氣與氧氣,加上電瓶本身在充放電時會產生一定的熱度,多少會蒸發電瓶液內的水分,因此若要補充的話,當然是要補充蒸餾水,因為硫酸是不會蒸發的。

此外,絕不可用自來水代替,因為自來水裡含有許多金屬或氯等化學物質,會引起化學反應而加快電瓶自動放電速度,並傷及電瓶內部的電極板。

事售電瓶補充液的添加時機是在於搶救瀕臨故障邊緣的電瓶,一般保養時只須添加蒸餾水即可,才不會破壞內部硫酸比重值。

大家會許會問:市面上不是販售著許多電瓶補充液嗎?此商品不能用嗎?答案是可以的,但並不適合用在日常保養電瓶使用。有些電瓶補充液裡裝的是稀硫酸,「健康」的電瓶一旦添加後,會提高電瓶液的硫酸比重,反而容易造成正極板的腐蝕,縮短電瓶壽命。

其正確的使用時機,是在電瓶內部極板硫酸鉛結晶化嚴重,硫酸無法還原至電瓶液中,導致硫酸比重下降時才需使用。

判斷方式除可用比重計測量外,若在充電過程中發現充電電壓一直降不下來,且電瓶溫度偏高的話,就表示電解液中因純水比例增加,使得內電阻提高,電瓶無法完全消化輸入的電力,反而將多餘的電能轉為熱能發散,此時就應該要注意電解液的比重值了!

電瓶的電量可用比重計來測知,在20度時比重值低於1.230以下時,就表示需要充電了。

不可擅自加大發電機或電瓶!

有些車主為解決加裝大量音響設備後,所造成的耗電量過重的情形,往往希望採用加大發電機或電瓶的方式來克服,不過如此容易導致電瓶過充或充不飽的問題發生,同樣會減少電瓶的使用壽命。

正確方式應是在計算過車上電器產品的總耗電量後,重新搭配正確供電量的發電機,才能獲得正常的電力供應系統。

保養電瓶好幫手
電池媽媽誕生

要延長電瓶的壽命除筆者上面所提供的兩項祕訣外,現在還有一款由國內業著所研發而成的電瓶保養利器,可更徹底地將電瓶使用壽命發揮到極限,這款名為電池媽媽的產品,其主要功能可分為充電、放電、保養與測試等幾項。

首先是充電功能,有別於傳統採用電壓感應方式偵測電瓶有無充飽的充電機,電池媽媽內建CPU電腦晶片可自動偵測正確的充電量,一旦電瓶充電完成後,便會改以低電流與穩定電壓的充電方式,以避免發生電瓶過充的問題,且整個充電過程中的充電量與充電時間,也會顯示在液晶螢幕上,提供車主判斷目前電瓶還有多少的蓄電效能。

有鑒於電瓶價格飆漲,國內業者目前已開發出專門用來保養電瓶的工具機,名稱為電池媽媽,可幫車主無形中節省救援拖吊與更新電瓶的費用。

放電功能主要用來活化正負極板之用,由於電瓶極板在長時間沒有經過完全放電後,容易出現活性降低的情形,也就是化學反應能量不足,因此需要透過此功能來喚醒睡眠中的極板,使其充放電效能隨時維持在巔峰狀態。而保養功能則依序能提供充電、放電與充電的程序,讓電瓶極板自動做個深層運動,且結束後還自動幫您充飽電,讓電瓶保持在健康的狀態。

至於最後一個測試功能,則能提供電瓶目前健康狀況與蓄電量兩項數據,讓車主們能自行判斷愛車上的電瓶是否已到壽終正寢的情況,而不需依賴維修技師的建議。

電池媽媽是應付目前電瓶售價飆漲的好工具,非常適合家中擁有多部車輛或中古車行使用,能在無形中省下不少救援拖吊與更新電瓶的費用!

在坊間修車廠中常見的這部電瓶檢測機,其主要功能只能測試發電機輸出電流大小與電瓶蓄電量高低而已,並不能檢測電瓶目前的健康狀況為何,且這些功能在其上的儀錶已清楚說明。

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