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維持車輛基本活力的泉源-電瓶
日期:2021-04-12發佈單位:新北市政府消防局

投稿人:員山分隊 隊員 許中志
汽車科技的創新進步,供油技術從從早期的化油器系統到較近代的電子燃油噴射系統,汽車電系等級訴求即提高了許多,一輛汽車基本電系設備不外乎就是發電機、電瓶、前後照明、警示燈具及室內照明或標示燈系等等…主流的鉛酸電瓶的科技現今與2.30年前差異不大,早期化油器汽車本身供電只需應付上述基本電系設備使用即可,在現今的噴射供油系統的汽車電池除基本電系供給外,還需額外負擔噴射系統所需的電力噴射系統,把本來化油器的工作拆成多個部件各司其職、專責化、讓最終進入到燃燒室內的油氣,可以取得各個收集回來精確參數,得到最佳化的燃燒。
噴射系統主要元件可分成系統電腦、油幫浦及各個控制系統的感知器等等,這些設備都需要用到穩定及充足電力,因此電瓶的品質及保養就顯的特別重要。
車上電力系統是呈現循環運作,由發電機發電後轉直流電回充電池;電池再繼續供給車上所有電氣設備,如果電池跟發電機有一環故障便無法繼續電力循環。當電池故障便無法提供電力給車輛設備;發電機故障便無法提供電力給電瓶儲存,基本上發電機不屬於常時耗材,但是電瓶壽命平均都只有2~4年而已,電池使用壽命除了品質上差異外,最重要的還是仰賴個人保養。
目前市面最常見電池種類就是鉛酸電池,特色在於便宜易取得,缺點則是保養較為麻煩、過度放電易損壞及容易自放電情形,需要定時檢查電解液;而現今尚有從鉛酸電池發展出較為改良的電池,例如AGM深循環電池,雖然不是新科技直至最近幾年此科技專利技術才開始讓其他電池大廠廣為使用,並定位在高階款式,此類電池極板跟傳統鉛酸電池片狀排列方式不同,為極板渦捲式,且使用的電解液為膠狀,有更多的反應接觸面積,表現出更大的放電量及極低的自放電效應,且為真正的免加水保養電池,因售價較高因此較少人接受使用。再者就是最近很盛行新科技電池,「鋰鐵電池」,其實就是用數顆鋰離子電池串並聯後製造成有如一般鉛酸電池大小,其優點在於有高壽命及高啟動電流且一樣有低自放電效應,最大的缺點依然是售價昂貴,大約鉛酸電池3至4倍售價。
以最普遍使用的鉛酸電池來探討,鉛酸電池的基本化學反應就是正極配置二氧化鉛板,負極為鉛板,電解液為稀硫酸,在放電反應時兩極的鉛板都會生成硫酸鉛,此時稀硫酸濃度會慢慢遞減,電壓亦慢慢下降;充電時,兩極的硫酸鉛會逐漸被電解還原成原本的鉛板跟二氧化鉛板,而硫酸根再度回到溶液中變稀硫酸,此時稀硫酸濃度再度回復到原本濃度,電池電壓回升,電池的充放電就是這樣週而復始的循環。那鉛酸電池究竟如何保養呢?那就得先從鉛酸電池缺點特性去探討,上述有提到鉛酸電池很怕過度放電,所謂過度放電就是將電池電力徹底用盡,長期下來因大量硫酸鉛晶體附著累積造成電池內電阻過大,造成充電設備無法再對其作充電反應,此為不可逆,電池因此而報廢無法使用,因此需養成定時保養充電習慣,尤其是車上有裝滿非原廠配置的電氣設備或是長期部使用車輛時更需要每個月或定時進行電池充電使電池內稀硫酸比重可以長時維持標準數值範圍內;一般鉛酸電池形式有分為需定期加水保養及免加水保養,其實他們都是需定期檢查電解液液面,只是差在需加水式的有明顯加水孔及半透明瓶身讓你檢查跟加水用的,免加水也是有加水孔,只是加水孔設計相較需保養的電池密閉性較好,比較不容易蒸發水分,所以兩者檢查週期會有較為不同,需加水保養式約3個月檢查或補充蒸餾水至瓶身上限即可;免保養式的約1年開蓋檢查液面是否低於鉛板位置即可。
車子在怠速甚至熄火狀態盡可能避免重度長時使用電系設備,例如大燈或外加的高耗能電系設備等,平時為能及時檢測車上電力情形可以在車上安裝電壓表,除可以知道電池電力狀態外亦可知道發電機回充量之監控,取得平時變化數據可得知電瓶大約壽命,是否有提早更換電池或預備充電之時機,掌握好車上電力,確保行車安全穩定無虞,畢竟噴射時代的車輛電池的能量決定車力量還有行駛的穩定性,確實保養電瓶及正確使用車上電系習慣都會延長電池使用壽命而節省開銷,想擁有愉快的駕駛體驗就從先好好從照顧電瓶開始吧!