要管好用好蓄电池,就必须通过检验,经常了解蓄电池的技术状态,以便确定其能否继续使用,是否要充电或修理。只要根据蓄电池的不同表现形式,就可判断出它的技术状态。这里介绍通常的判断技术状态的方法。
1.测量电解液比重,判定蓄电池的放电程度
        从蓄电池放电特性中已知,电解液比重是随蓄电池的放电程度成正比变化的,蓄电池放电程度越大,电解液比重就降低得越多。实践证明,充足电的蓄电池到放电终了,电解液比重大约下降0.16左右。如开始放电时电解液比重为1.27,到放电终了则降为1.11,下降了0.16。这样就可以概略认为,比重每下降0.01相当于蓄电池放电6%。根据这个比例关系,就可以通过测量电解液的比重,对蓄电池的放电程度作出判斯。

         电解液密度随充电而提高,随放电而降低。这是因为充电时极板上的硫酸铅分解,使电解液中的硫酸增加,密度提高。放电时两极生成硫酸铅,消耗了电解液中的硫酸,密度降低。电解液密度与蓄电池容量的关系是成直线变化的,如图1所示。

         从斜线中看出不论是充电或放电,电解液密度随时都在变化,它是衡量蓄电池所处状态的重要标志。因此,使用中应准确地测量它,以便掌握蓄电池技术性能。测试证明,电解液密度每下降0.01,相当于蓄电池耗电6%,也就是说当电解液密度由1.280 降低到1.120时,大约蓄电池容量输出100%。如果密度下降到1.200时,说明蓄电池容量已放出50%。

         使用这种方法是有条件的,就是必须知道蓄电池上次充电终了的电解液比重,否则就无法知道比重下降的程度,因而也就无法确定放电的程度。

         测量电解液比重应用专门的比重计,如图2所示。

         使用时,吸人的电解液不要过多或过少,以能将比重计中的浮子浮起而上端又不会项住为宜。同时还应注意使浮子刚好浮在中央,不要让浮子与玻璃管壁接触,以免影响测量的精度。此外在蓄电池用强电流放电后,不要马上就去测量比重,因为这时电解液还没有混合均匀,测量结果是不会准确的。

2.测量大负荷下的端电压,判定蓄电池的技术状态
        通过电解液比重的变化,来判断蓄电池的放电程度,方法虽然简单,但它只能一般地说明蓄电池的放电程度,而不能说明蓄电池有无故障,例如同样的放电程度,是正常使用的结果,还是由于自行放电造成的,蓄电池是否还有别的故障,这些问题单从放电程度上是看不出来的。为了进一步了解蓄电池的技术状态,通常采用使蓄电池在以大电流(100A~150A)放电情况下测量其端电压的方法,来判定蓄电池的技术状态。
        容量大、内阻小,是技术状态良好的蓄电池的基本特征。但是随着蓄电池放电程度的增加,容量会减小,内阻会增大,特别是蓄电池产生了故障时,其表现更为明显。蓄电池技术状态的这种变化,可以在放电情况下测量其端电压进行检验。因为蓄电池在放电时的端电压等于电动势减去内部电压降,即U=E-Iro,当蓄电池的技术状态变坏时,它在放电中,尤其是以大电流放电中,由于内压降Iro的明显增大,端电压就会出现不正常的下降一不稳定,且数值很小。通过测量蓄电池在大负荷时的端电压,来判断蓄电池技术状态的方法,就是根据这个道理,常用的办法有:
        在汽车上接通启动机,检验蓄电池在大负荷下的端电压:发动机在正常温度下,连续几次使用启动机(其本身技术状态是良好的),都能带动发动机很快旋转,这说明蓄电池在大负荷下,端电压能够保持稳定,不仅技术状态良好,而且充电较足。夜间在开灯的情况下接通启动机,通过灯光的明暗程度判定蓄电池的技术状态也很方便。如果启动机转得很快,灯光虽然稍许变暗但仍有足够的亮度,这也说明蓄电池能移保持一定的电压,技术状态良好而且充电较足;如果启动机旋转无力,灯光又非常暗淡则说明蓄电池放电过多必须立即充电:如果接通启动机,灯光暗红并迅速熄灭,这说明蓄电池放电已经超过了容许限度或已严重硫化,必须通过充电作进一步的检验。

          用高率放电计检验蓄电池的负荷电压:高率放电计是按照启动机的工作情况制成的一种检验工具,其构造如图3所示。

         由一个3V的直流电压表和两个触针之间跨接-一个负荷电阻组成。测量时,将触针用力压在单格蓄电池的两个电桩上,历时5s,观察蓄电池在大负荷放电情况下所能保持的端电压,这时蓄电池的电流将通过负荷电阻,以近似启动机的工作电流放电,电压表则指出在这样的大负荷下蓄电池所能保持的端电压,就可准确地判断蓄电池的放电程度和启动能力。一般技术状态良好的蓄电池用高率放电计检验,单格电压应在1.5V以上,并在5s内保持稳定;电压低于1.5V但在5s内能保持稳定者,一般属于放电过多,如果5s内电压迅速下降,则表示有故障。至于故障的性质和严重程度,需要通过充电检验再作进一步分析。

         有时电压表针可能指在“0"位不动,这种情况如果仅出现在某一单格,可能是内部有严重短路或断路。这时,可以在整个蓄电池的正负极间接-试灯加以判别;灯亮说明那个单格内部严重短路,不亮则是断路。如果测三个单格时电压针表都不动,基本上可以肯定蓄电池已严重硫化。

         用高率放电计测量负荷电压了解蓄电池的放电程度,其具体值可以参考表1。

         由于高率放电计的厂牌型号不同,负荷电阻的大小不同,所以测量时所保持的电压数值也不相同,使用中不能生搬硬套。在第一次使用不同型号的高率放电计时,应当参照原厂说明书的规定或通过自己的实践摸索进行判定。
3.通过充、放电检测蓄电池的技术状态
         测量蓄电池在大负荷下的端电压,虽然可以判定蓄电池的放电程度和有无故障,但还不能具体地说明故障的性质和程度,充电检验,则可以对蓄电池的技术状态进行确切的判定。因为蓄电池的技术状态不同,故障性质不同,充电中的表现形式也就不同,所以根据充电中的不同表现形式,进行分析判断,就可以得出确切的结论。
         由蓄电池的充、放电特性中可知,正常的蓄电池在充电过程中,它的端电压和电解液比重都是按照一定的规律,上升的,电解液温度也不会出现不正常的升高,在放电过程中,它们又按照一定的规律下降,放出额定(或近似于额定)的容量。
         采用普通定电流充电法的充电电流(即第一阶段以额定容量的1/10的充电电流,充至单格电压为2.4V,再将电流减半进行第二阶段充电),充电至全充电状态。在充电过程中,测量并记录各单格的电解液密度、温度及端电压,观察好充电过程中的现象。充电过程中,若电解液温度超过45°C,应暂停充电使其降温。充电完毕时,如电解液密度不合规定,应用蒸馏水或密度为1.400g/cm³的电解液进行调整。调整后,应再充电2h。如果蓄电池发生硫化,它的内阻就会增大,而且硫化的程度越严重,内阻就会越大。由于内阻的增大,它的内压降Iro就会增加。充电中,为了维持一定的充电电流,加于单格电池的充电电压(U=E+Iro),最初可能上升到2.8V左右,同时,由于内阻增大,温度也会不正常地升高。所以充电电压高,蓄电池温度高,便是硫化故障的基本特征。随着充电过程的进行,极板表面硫酸铅的逐渐消失,内阻会逐渐减小,电压可能在数小时后降到2.2V左右,以后则缓慢上升,和良好蓄电池充电规律基本相同。严重硫化的蓄电池,单格电池的充电电压还会高于2.8V,由于硫酸铅难于溶解还原,电解液比重根本不上升,充电电流用于电解水,一开始充电就会出现冒气泡的现象。
        活性物质严重脱落的蓄电池,由于沉淀池内积有大量脱落的活性物质微粒,充电中被翻腾上来,所以电解液混浊是活性物质脱落故障的显著表现,同时由于极板上的活性物质减少,蓄电池容量降低,所以充电时间较正常情况缩短,电解液沸腾等充电终了的现象也会提前出现。
        以20h放电率放电(即用1/20额定容量的电流放电,如CA1091型车用6-Q-100蓄电池的额定容量为100Ah,应该用5A电流放电),并保持放电电流恒定。在放电过程中,每隔一定时间(开始每隔1h,待单格电池电压降至1.9V 后,每隔15min)测量一次单格端电压、电解液密度及温度。当放电至出现下述情况之一时,即停止放电:多数单格端电压已降至1.75V以下;或某单格端电压急剧下降。将记录总放电时间的小时数,乘以放电电流的安培数,即得出实际放电容量。
         自行放电的蓄电池,由于内部存在着直接导电的分路或者具有消耗电能的寄生电池,充电电流没有全部被利用,所以它的特点是:充电时间长,比重和端电压上升很缓慢。如果蓄电池内部有了严重短路,充电电流基本上全部通过它而不产生化学反应,所以无论充电时间怎样长,电解液比重和电压都不会上升,蓄电池中也没有气泡产生。
         [提示]对于单格电池电压低于1.0V的镉镍蓄电池的好坏判定方法如下:用一只0.5Ω/3W的电阻连接蓄电池的正、负极,使蓄电池短路16h,然后拆去电阻,开路状态静置24h,再测量电池的开路电压,不低于1.15V的为可以恢复的电池,只需经一两次充放电后就能继续使用;否则,表明该电池性能已大幅下降,甚至不能使用。