[百問] 為何電瓶撐不到一年？汽車電力養護需知！(上)

隨著車上電子系統愈來愈複雜，加上怠速熄火裝置成為標配之後，車上電力系統的負擔也愈來愈重，如何確保最重要的電瓶壽命，讓愛車不會在早上出發前發不動，對很多人來說都是很關心的問題，為此我們特別企劃此百問單元，讓大家搞清楚車用電力系統改怎麼養護才正確。​

圖/OPTION編輯部

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問題一：車用電瓶為何可以蓄電?而且裡面好像還裝有液體的樣子？

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。
 
然而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。「電力」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-鉛板」會釋放出電子，而氧化出鉛離子並與硫酸離子，兩者反應結合成硫酸鉛。
 
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-二氧化鉛板」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。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。
 
值得一提的，電瓶在放電過程中，極板在進行化學反應時的位置是不平均的，基本上是從最接近電極樁頭的極板上方部位先開始，然後再隨著放電量的增加逐漸作用到底層的極板，因此倘若經常讓電瓶維持在低放電量的情況時，下方極板基本是呈現睡眠的狀態，久了之後就會失去活性，這也是為何所有的充電電池，在使用前皆需完全充放電幾次後，才能達到最佳工作效率的原因。
 
電瓶構造說明圖。
 

此圖即為電瓶內部構造解剖圖，可清楚看到極板與隔板的外觀特徵。
 



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問題二：對電瓶壽命影響最大的因素是什麼？

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，但有些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。
 
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比較起來，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出來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。
 
而倘若該車主又是通勤一族，車輛很少長途行駛高速公路的話，電瓶想要維持在充飽的狀態根本是件緣木求魚的事，甚至是經常維持在低水平的充放電狀態，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。
 

此圖為正常的電瓶負極板顏色－灰色。
 

鉛酸電瓶放電時，會在電瓶極板上生成硫酸鉛，累積時間較長者便會形成安定的白色「硫酸鉛結晶」，最後會使極板失去活性，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，尤其是柴油車的啟動時更耗電，因此電瓶一旦發電不良，引擎就很難啟動。

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問題三：發電機可以加大規格嗎？要特別注意那些問題呢？

電瓶如上述是車輛電力的供應源，但電力供應後如何回復，此時全靠發電機來達成充電的任務。發電機不但只對電池充電，當車輛引擎發動時，其所需的電源供應，也一併靠發電機即時供應，所以發電機的正常工作與否，對車上電系效率的影響較電瓶更是明顯，所以確保其健康也是相當重要，一般來說發電機並不易故障，使用個3～5年是相當簡單的事，只要每月利用電壓錶測量發電壓在13~14V之間，基本上就可確定發電機是正常的工作狀態。
 
值得一提的，為何許多車上裝滿電裝品的車輛較易導致引擎重拖呢？原因在於發電機的充電大小，要靠電流充入線圈來改變發電量的大小，充入磁場線圈的電流大小造成磁力扭轉阻抗的變化，也由於這種強大的磁力阻抗造成轉速被拖而下降，改善方式只要使用發電量大的發電機即可，因此當車上裝滿音響或喇叭時，記得將發電機一併升級，才能確保發電量正常。
 
因此發電機的加大時機，需在車上有大量新增的電器用品時才需要，且最好能將電瓶也一併加大，如果車上電力系統都是原廠狀態時，盡量使用發電量相同的發電機較為妥當，這是因為加大發電機的充電電流比較大，如果車上沒有用這麼多電，多餘的電力會往電瓶送，讓電瓶蓄電，此時如果電瓶沒有適度加大的話，可能會因充電過於快速而發熱，導致電瓶液蒸發或縮短其壽命的問題發生。
 

發電機不但只對電池充電，當車輛引擎發動時，其所需的電源供應，也一併靠發電機即時供應，所以確保其健康也是相當重要，利用電壓錶測量發電壓在13~14V之間，基本上就可確定發電機是正常的工作狀態。
 

發電機的規格除了對應車種而有不同的外型設計外，最大供電量也有差異，基本上是從70-80A起跳，有些會加大到120A，過多的充電電流給電瓶，可能會因充電過於快速而發熱，導致電瓶液蒸發或縮短其壽命的問題發生。
 

如果車上沒有像圖中這部車一樣，加裝許多耗電量大的電器產品，盡可能不要加大發電機的供應電流量，使用原廠規格的發電機即可。

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問題四：最容易犯的五個縮短電瓶壽命的使用習慣有哪些？

1.每天短程行駛：發動引擎行駛不到5分鐘就熄火下車送小孩上課、買早餐，然後又上車啟動引擎，整段路開不到15分鐘就頻繁啟動引擎數次，電瓶一定早掛。
2.長時間未行駛：車輛每個月開不到4次，每次都短程行駛，電瓶長時間自放電後，加上沒有機會回充電力，久了電瓶過度放電，內部鉛板就會失去活性，而無法充電進去，電瓶也會很快壞掉。
3.常熄火聽音樂/充手機：引擎熄火後，車上所是用的電力都是由電瓶提供，常消耗電瓶電力，讓它電力耗損到很低再充電，電瓶循環充電次數加快，電瓶壽命也會縮短，就像家裡長輩的四輪電動車一樣，一組電瓶撐不到一年就壞。
4.長時間原地怠速：如果電瓶設置在引擎室內，又長時間怠速運轉的話，引擎室內的溫度將高達70℃以上，就會加速電池內部材料的惡化，導致電池壽命縮短。(傳統電瓶本身最理想的工作溫度是20℃～40℃，新式AGM電瓶為20℃～25℃)。
5.更換錯誤的電瓶規格：每部車所使用的的電瓶規格，原廠都設定好了，如果任意更換規格的話，可能會導致電瓶過充或過放，對電瓶壽命也不好，而且新世代的AGM啟停電瓶，更換後還要進入ECU電腦內進行歸零設定，才不會讓電瓶過充而損壞。
 

隨著車上電子系統愈來愈複雜的緣故，電力系統的重要性也愈來愈大，電力一旦不穩定，車上很裝置都無法正常運作，因此確保電力系統正常是很重要的養護觀念。
 

即使使用按鈕啟動系統，筆者建議大家最好能分段啟動引擎，也就是先不要踩煞車踏板，依序按下啟動按鈕讓儀錶燈都亮起後，靜待3-5秒再啟動引擎，除了可以讓ECU電腦重新確認電瓶電量外，也可以讓啟動馬達與汽油泵浦不要同時運作，對電瓶壽命也有一定的幫助。
 

熄火狀態下的任何電力使用，包含替手機充電，都是由電瓶供電的，電瓶如果經常放電，就會增加循環次數，對電瓶壽命也不好。

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問題五：有沒有什麼方法可以有效延長電瓶壽命呢？

筆者在此提供三個簡單好用的方法：
1.購買電瓶充電器：如果愛車很少開，但停車的地方有插座可用，建議購買一組車用電瓶充電器，每兩周幫愛車電瓶充飽電，購買時記得找自動感應+脈衝充電功能的充電器，這樣一來電瓶充飽後會自動切換為低電流模式，不用擔心電瓶會過充，而且充電方式可以延長電瓶壽命，很多超跑或重機玩家都會這樣做。
2.每月長途行駛一次：如果沒有插頭可幫電瓶充電的話，那就每個月長途行駛一次，每次至少行駛2個小時以上，利用車上發電機幫電瓶充飽電，會比沒充飽電還要好，電瓶壽命也可以再延長一些。
3.加裝電壓表：市面上很多連接OBD-2的儀錶，都可以讀取電瓶的電壓，如果未啟動引擎時發現電瓶電壓掉到12.2V以下，就代表電瓶快沒電了，請盡速幫電瓶充電。
 

經常幫電瓶充電也是延長電瓶得好方法之一，不過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。
 

倘若發現電瓶在引擎未發動的條件下，電壓不到12.0V時，代表電瓶的蓄電量已快不足，盡早檢查確認電力，才不會冬天時發不動引擎，因為電瓶需要溫度才能正常供電，溫度太低供電量會下降。
 

專業的電瓶販售店或維修店家，都會準備測試電瓶健康程度的專業儀器，可以準確得知電瓶的壽命是否已到需要更換的地步，量測速度很快，而且不用拆下電瓶就可進行，建議大家可以請店家保養愛車時協助確認。
 

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