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- 電池基本原理
電池的功能是儲存電力,供未來使用。兩種不同材料 (如正極板和負極板) 浸入電解液 (硫酸和水的混合溶液) 導致的化學反應,就會產生電壓。一顆典型的鉛酸電池總共為 12 伏特,每個電池芯的電壓約 2 伏特。一旦正負極之間形成電路,電池就會輸出電力,任何需要電力的負載 (如收音機) 連接電池時,就能滿足上述條件。
大多數人不瞭解,鉛酸電池是以持續充放電的方式運作。電池一旦連接到需要電力的負載 (例如汽車的起動器),電流就會從電池輸出,此時電池開始放電。
在反向過程中,電池在電流返回時處於充電狀態,極板之間的化學位差逐漸恢復。這種情況會發生於不具配件的駕駛系統,交流發電機會將電流重新回流電池。
隨著電池放電,鉛板化學性質趨於相似,酸性變弱且電壓下降。最後,電池放電到了一定程度,就不再有足夠的電壓來傳輸電力。
將電流輸送到電池中,就能為已放電的電池充電。充滿電後,極板之間的化學位差就會復原,使電池也將恢復完整的供電能力。
鉛酸電池透過這種獨特的放電與充電過程,可以一再釋放並恢復能量,這就是所謂的電池循環能力。
當您問「我的車為何無法發動?」,通常是指電池「沒電」,雖然這種說法在技術上並不正確。單純放電殆盡的電池 (原因可能是大燈或交流發電機損壞),可以藉由充電恢復完整電量。但是使用壽命結束的電池,即使充電也無法恢復可用的電量。這時,它就是真的「沒電」了,而且必須汰換。
如果電池只是放完電而非沒電,可以從另一顆充滿電的電池「借電」(jump-start)。但是,如果汽車的交流發電機或其他電力系統零件損壞,電池就無法充電,任何技師和修車廠都將束手無策。所以,如果電池持續放電,更換電池之前一定要先檢查電力系統。因為有些情況看似電池故障,其實可能是電力系統的問題。如果電力系統有故障的元件,可能會不斷耗盡新電池的電力,使車輛一再拋錨。
如何判斷電池適合您的愛車?以下快速判斷訣竅有助於做出正確的選擇。
查看車主手冊,瞭解原廠設備製造商建議的下列規格:
電池組合尺寸 - 最適合車輛實體空間的電池尺寸。許多車輛的空間能夠容納超過 1 組電池。
安培小時 (AH) - 這是電池在電壓下降至 10.5 伏特之前,連續放電 20 小時後的電池電量測量單位。安培乘以時數的數值即為安培小時,或縮寫為 AH。
冷車起動安培數 (CCA) - CCA 是決定起動能力是否良好的關鍵。這是電池在攝氏 -18 度的溫度下,運作 30 秒所能輸出的安培數 (直到電壓不足為止)。
儲備電量 (RC) - 可在交流發電機故障時為車輛電力系統供電。RC 可用於判定電池還能供電多少分鐘,並在此期間輸出足夠的安培單位電流,而不致低於車輛運行所需最小電壓。
通常 CCA 與 RC 的數值越高越佳。然而,如果所在地氣候寒冷,CCA 數值就是選擇電池的重要考量。反之,如果所在地氣候炎熱,就不需要太高的 CCA。
另外,選擇船用深循環電池時,還必須考慮:
- 供電目標設備類型
- 設備運作需要的安培數
- 設備使用時數
安裝和處理電池時,自己和同事皆應確實注意安全,並遵守下列安全建議來執行作業。
電池爆炸的危險
電池內含硫酸,會產生爆炸性的氫氧混合物。即使電池未運作,自放電的過程也會產生氫氣,因此務必在通風良好處存放或操作電池。
處理或靠近電池時,務必穿戴符合 ANSI Z87.1 (美國) 或 CE EN166 (歐洲) 標準的安全護目鏡、面罩或防噴濺護目鏡。
務必配戴適當的眼部、面部與手部護具。
火花、火焰及香菸不得接近電池。
電池若無可卸式通風口,切勿嘗試開啟。(圖 1 所示為可接受的通風蓋標示用語和符號。)
除非要補充電解液,否則可卸式通風口請蓋緊並保持水平。
確定工作區通風良好。
進行升壓、測試或充電時,切勿倚靠在電池上。
小心使用金屬工具或導體,預防引發短路和火花。
安全充電
如未詳閱充電器操作指示,切勿嘗試為電池充電。除了充電器製造商的操作指示,另應遵守下列一般預防措施,以保障充電安全:
務必配戴適當的眼部、面部與手部護具。
務必在通風良好的地方為電池充電。
保持通風口緊閉與水平。
導線連接電池之前,請先將充電器與計時器關至「OFF」,以避免引燃火花的風險。
電池若明顯損壞或結冰,切勿嘗試充電。
將充電器導線連接至電池;紅色正極 (+) 線連接正極 (+) 端子,黑色負極 (-) 線連接負極 (-) 端子。若電池仍在車輛中,請將負極線連接引擎本體,作為接地線。確認點火系統與所有電氣配件皆已關閉。(如果車輛有正極接地線,請將正極線連接至引擎本體。)
確認充電器連接電池的導線沒有破裂、磨損或鬆脫。
設置定時器,開啟充電器並緩慢增加充電速率,直至達到所需的安培值。
如果電池變熱,或電解液劇烈放氣或濺出,請暫時降低充電速率或關閉充電器。
從電池拔下充電器導線之前,請務必將充電器關至「OFF」,以避免引燃火花的風險。
處理電池酸液
電池酸液 (或稱電解液) 是硫酸與水的混合溶液,可能毀壞衣服並灼傷皮膚。處理電池酸液應特別小心,並隨時備妥酸中和溶液 (如小蘇打水或家庭用氨水混合液)。處理電池時:
務必配戴適當的眼部、面部與手部護具。
電解液若不慎濺入眼睛,應立即強制張開眼睛,並用乾淨的冷水沖洗至少 15 分鐘,並迅速就醫。
如果不慎吞入電解液,請喝下大量清水或牛奶,切勿催吐,並迅速就醫。
溢出至車輛或工作區的電解液,應使用小蘇打水予以中和。中和後,用清水沖洗受污染的區域。如需備製特定比重的電解液,請務必將濃縮的酸質緩慢倒入水中;切勿將水倒入酸中。請將少量酸質徐徐倒入水中,同時不停攪拌。如果明顯發熱,請待溶液冷卻後,再繼續倒入酸質。