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·August
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CHINA 特别报道Special Report
维修中常遇到的一个问题是：蓄电池有没有问题？如果答案是“不能确定”，那么这块蓄电池还能用多长时间？正确的测试方法和手段可以为上述问题提供确切的答案。
当今汽车上大量增加的电子元器件使得蓄电池的性能在许多方面对车辆整体的运行状况起着至关重要的作用。汽车蓄电池的使用历史已久，因此，大多数技师很久都没有静下心来重温汽车蓄电池所采用的技术。如果像我一样从事汽车维修这一职业很多年，那么也许你会记得过去汽车蓄电池大多只能使用2~3年。
现如今，许多原装蓄电池和许多高质量换装蓄电池都可使用7年或更长的时间。蓄电池使用寿命的延长部分归功于先进的制造材料和先进的制造技术，其余的要归功于车辆充电系统的充电控制。但是，那个维修中常遇到的问题还是存在：蓄电池有没有问题？
我们先从对一个案例的研究开始，说的是一辆因蓄电池没电被拖来维修的车。首先看一下图1A，这是一
幅示波器记录下的交流耦合波形，测试方法是只用示波器的两个探针分别接在蓄电池的正负极上，示波器的设置为：幅值每
格100mV、时基每格5ms。在这个测试中，发动机怠速运转，没有大的用电器工作。这辆车是由于蓄电池没电被拖来的，用启动/充电电源将车发动后，图1A 所示的是最初的测试结果。从图中可以看出，波形是一连串几乎垂直的直线，其幅值超过了示波器的屏幕设置。如果细看，可以从屏幕的右上角处看到直流电压的读数(14.6volts DC)。
图1B所示为同一辆车，只不过是对相同的测试条件做了一点小小的改变，将jump box启动/充电电源重新跨接在车上蓄电池的两极上，这样一来就增加了原车
文/Sam Bell 译/朱之亚 边明远
蓄电池的测试方法
2011/8·汽车维修与保养
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栏目编辑：牛纪元 editor1@motorchina 特别报道Special Report
蓄电池的电容值。此时，发电机的波形在屏幕上显示正常并较为稳定。接上启动/充电电源后交流电压幅值大幅度下降，这就说明车上的蓄电池快不行了。这组波形中最后一幅图1C所示为这辆车换上新蓄电池后的测试波形。
迄今为止，许多培训师都机械地将他们所学的东西教给别人。他们所重复的内容在此就是过大的交流波表明发电机有问题。现在清楚了，过大的交流波有可能表明发电机有问题，但同时又有可能表明蓄电池有问题。用跨接一个启动电源的方式将一个没有问题的电容器接在蓄电池上就可以确定蓄电池的好坏。图1A和图1B 所示的测试结果操作用时不到1min。
稍后本文将重新谈到这种测试方法并出这种测试方法背后的科学依据，这样就能确定这种方法是否真实有用。
我们要了解什么
汽车蓄电池的主要作用是为启动机，灯光系统和点火系统的工作提供足够的电能。蓄电池是通过储存电能来做到这一点的，更准确地说是通过储存能迅速转换成电能的化学能来使启动、灯光和点火系统工作的。蓄电池测试的目的是要确定当前和以后蓄电池的工作是否可靠。我们不但要考虑到蓄电池的容量(在
美国蓄电池的容量是用蓄电池标签上标注的冷启动电流(CCA)来表示的)，还要考虑到原车出厂时规定的蓄电池容量。说白了就是，在规定用700CCA蓄电池的车上用了
500CCA的蓄电池，尽管蓄电池能通过测
试，但在某个寒冷的早晨会出现车辆无法
启动的现象，遇到这种情况，说什么客户
都不会高兴的。在规定用350CCA蓄电池
的车上用一个650CCA蓄电池情况又会怎
样？如果蓄电池不能通过其中的一个测试
标准，蓄电池还是没用，就说这么多(详
见“如何选择换装的蓄电池” )。
当然，我们和客户一样都想避免
因可预见的车上蓄电池故障而带来的不
便。有问题的蓄电池除了会造成启动机无
法正常运转这一简单的故障外，还会缩短
发电机和启动机的寿命。
蓄电池还有另一个鲜为人知的功
能，这就是吸收和衰减电压的瞬时尖峰脉
冲，这一功能被称之为电容功能。电容功
能不好的蓄电池会引起车辆行驶性的疑难
杂症。大多数这样的疑难杂症是由充电系
统中过高的交流脉冲电流引起的，少数是
由对电压尖峰脉冲衰减不够造成。这些电
压尖峰脉冲通常来源于点火电路。
蓄电池的几种测试方法
大多数《汽车维修与保养》的读者
都熟知三种常用的蓄电池测试方法，这三
种方法分别是电液比重测试法、负荷测试
法和电容性能测试法。本文将介绍第四种
测试法，这也是一种新的测试方法。我发
现这种方法特别可靠并且重复性也好。先
从三种已知的测试法开始。
电液比重测试法(用比重计或折射仪)
是从蓄电池的每一格中吸取少量电解液
并测量其比重。实际上这项测试所显示
的是蓄电池的每一格中电解液的浓度，
浓度的大小可以决定蓄电池的充电状
况。用折射仪测试每次只需从蓄电池的
每一格中采集一滴电解液。由于与折射
仪的取样面相比，这一滴电解液的量很
小，所以无需做任何的温度补偿计算。
相比较而言，比重计测试所用的电解液
汽车电瓶如何充电数量较多，这与比重计的容积有较大的
关系。当电解液的温度与比重计的温度
相差较大时就需要做温度补偿计算。
这种测试方法的主要优点是可以从
蓄电池每一格之间的电解液比重值差中看
出蓄电池的哪一格有问题。而且，测试较
快并相对容易，蓄电池的存电量不会因测
试而减少，蓄电池的存电量也不会因测试
而减少，蓄电池的充电状况也不会因测试
而改变。这种测试方法的一个缺点是对于
放电均匀且没电的蓄电池要对其充满电后
才能进行测试，否则电解液的比重会显示
蓄电池电量低，而对刚充满电的蓄电池进
行测试，不管实际的存电量如何，电解液
的比重都会显示出蓄电池是好的，进一
步讲是刚充满电的蓄电池有“浮电”存
在，因此测出的存电量总是大于实际的存
电量。可行的测试方法是将刚充满电的蓄
电池放置4h后再测量其电解液的比重。
在实际的工作中，为了节省时间，这一步
图1 看一下，图A的波形是怎么回事？这真的是由于过大的交流脉动电压显示出来的众所周知的交流发电机故障吗？阅读本文你将会发现事实的真相。电池的容量确实在起作用。汽车上最大的电容是什么？当然是蓄电池。图B的波形显示Jump Box确实起了作用。图C的波形来自于对同一辆车进行的检测，但配备了一块全新的蓄电池。
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根据我的经验，用电液比重测试法，蓄电池每格的电解液比重如果相差太大(举例来说0.05或更高)，那么就应换蓄电池了。用负荷测试法对充满电的且内部温度大于等于50(相当于10℃)的蓄电池进行测试，如果该蓄电池不能输出额定冷启动电流值一半的电流但在测试过程中电压仍能保持在9.6V上，那么也应该将这个蓄电池换掉。为了避免由于连接不可靠而造成(电容性能测试法)的测试结果有误，我们规定同一蓄电池要重复测试两次。尽管这样，我还是乐于将第一次测试就不合格的蓄电池换掉。
这些年来我也采用多方法重复测试的手段对一些蓄电池进行过检测。对大多数换下的“坏”蓄电池进行测试时，我发现接近三分之一的蓄电池能通过三种测试方法其中的一种或者甚至两种。这三种测试方法中没有任何一种方法的测试结果百
骤通常都被省去了。一种快速消除“浮电”的方法是使喷油和点火系统都不工作，然后打马达15s，等30s后，再打马达15s，随后至少等2min，让蓄电池状态稳定后再进行电解液比重测试。
对于免维护蓄电池来说，当然不能用电液比重测试法来测试。免维护蓄电池上的“电眼”起什么作用？有些免维护蓄电池采用了一个内置的电液比重观察孔，这就是俗称的“电眼”，“电眼”通过显示出绿或蓝来表示蓄电池的存电量足够。在电量足够的情况下可对免费维护蓄电池做进一步的测试。但是，“电眼”显示绿并不能说明蓄电池没问题。
负荷测试法用一个层叠碳板变阻器做负载，这种测试方法的可靠性要大得多。测试时，用相当于蓄电池额定冷启动电流(CCA)一半的负载给蓄电池加载15s，同时用电压表测量蓄电池两极的电压。通常的测试标准为：如果在给蓄电池加载期间，蓄电池电压始终在9.6V以上，那么该蓄电池就没问题。不过，当蓄电池温度低，特别是当电解液温度接近或低于冰点时，测试的结果不一定可靠。另外，对充电量不足75%的蓄电池也不能用这种方法测试。因为做这种测试时蓄电池要大量放电，所以蓄电池要重新充满电后才可使用。(放电叉式蓄电池测试仪，由于测试时蓄电池的放电电流可达100A甚至200A，专业的修理
厂都不用这种测试仪。)最后还有一点就是，不牢靠或锈蚀的蓄电池线接头有可能使正常的蓄电池显示出有问题(见“蓄电池的维护方法” )，要想测试准确，测试仪应当直接接在蓄电池的两个电极上。(有些专家认为如果测试时蓄电池温度在华氏零度左右，那么所测电压读数只要大于8.5V就说明蓄电池没问题。不过，由于许多现代的电子元器件中晶体管的开关电压大多不能低于9V，所以8.5V的蓄电池电压有可能使客户的车辆在寒冷的时候无法启动)。
蓄电池生产厂家对在保修期内出现问题的蓄电池采用第三种测试即：电容性能测试法。采用这种技术能测量几乎没有
一点电的蓄电池。电容性能蓄电池测试仪在其测试连接线上使用了专门的夹子，并向蓄电池内输入一定幅值和频率的低电压交流电。根据被测蓄电池吸收测试电流所引起的同位交流电流(I)的大小，测试仪计算出被测蓄电池的电容(C)(储存电荷的能力)并将计算结果(C=I/E)以CCA、A/h(安/小时)以及其他相关的单位显示出来。直接连到蓄电池的两个电极上时，这种测试仪的测试结果非常可靠，但如果接到蓄电池导线端进行测试，其测试结果就不一定可靠。不锈钢制的蓄电池导线接头似乎问题最多，经常会使人们将好的蓄电池误认为坏的蓄电池。在实际的工作中，用电容性能蓄电池测试仪测试侧置电极的蓄电池时，往往需要临时在这种蓄电池的两级上安装铝制的接头。
如何解读测试结果呢？文章到此，我们已经了解了三种不同的测试方法。
图2 图A的波形来自于对于一块已知状态良好的蓄电池进行电容检测时的显示结果截图。波形的痕
迹显示了由检测装置“输入”到蓄电池中的交流电压的情况。图B的波形显示了不同的情况。我将检测仪器接到了一块容量非常低(CCA值只有10A)的蓄电池上。在整个检测过程中电池的直流电压仍然为大约12.6V。图C显示的是对一块已知是坏的电池进行电容检测的情况。那些跳动的波形是由什么因素导致的呢？你必须关注当前的检查结果才能够知晓。图D中下部的红方波波形是从我采用的设定为10mV/A的低电流探针上输出的结果。上部的黄波形线显示的是交流电压的检查结果。该图显示的是对一块已知是状态良好的蓄电池进行电容检测的情况。
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