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[百問] 為何電瓶撐不到一年?汽車電力養護需知!(下)

2021.01.13  作者:OPTION   圖片來源:OPTION編輯部

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問題六:有些具備怠速熄火的車輛上,都會使用所謂的AGM電瓶,這種電瓶跟傳統電瓶有何不同呢?

A. 隨著世界範圍內節能減排的呼聲愈發高漲,歐盟已於2012年開始規定汽車每公里二氧化碳的排放量需低於130g,使得各車廠莫不將「啟停系統」,也就是所謂的「怠速熄火」功能加入汽車配備中,如此一來可使引擎在短暫停止時熄火,例如在紅綠燈時,使得啟停系統非常適用於走走停停的城市路況,發揮節省燃料、降低CO2排放量的功效,而當車輛處於靜止狀態時,車內所需的電力將改由電瓶供應,加上頻繁的啟動引擎,使得傳統液態鉛酸電瓶已不敷使用,後來才會進一步發展出所謂的AGM啟停電瓶。

目前所有搭載啟停系統的車輛,都一定會使用AGM(玻璃纖維吸附式隔板)啟停電瓶,前者常見於高價歐系車上,後者則多在日系與平價歐系車上較多使用。這兩種電瓶與傳統鉛酸電瓶的主要不同之處,在於內部電解液的存放方式不同,後者的電解液是液態,且正負極板間沒有任何隔板存在,而前者的電解液則是吸附在玻璃纖維隔板內,隔板再放置於正負極板中間,因此AGM電瓶內是倒不出液體的。

這樣做有幾個優點,包含有:減少電解液蒸發減少、防止硫酸鉛的生成、不會有電解液分層發生、擁有極高的充放電效能、擁有3倍以上充放電循環次數、瞬間啟動電流強、充電速度更快、放倒不會有酸液外洩影響環境安全。簡單來說就是AGM啟停電瓶,就是擁有充放電更快、蓄電量更多、使用壽命更長且永遠不用加水的優勢,但相對售價就會比傳統電瓶貴上許多,不過使用AGM的電瓶要注意的不只是價格問題,日後真的損壞需要換新電瓶時,可不是只有不斷電這個動作而已,還要執行行車電腦設定或重新編程的工作。


AGM(玻璃纖維吸附式隔板)電瓶與傳統電瓶,兩者最大差異在於前者的電解液為液態,後者的電解液則是吸附在玻璃纖維棉墊隔板內,隔板再放置於正負極板中間。


這張圖應該可以更清楚看到AGM電瓶內的構造,白色的就是玻璃纖維棉墊,電解液就吸附在裡頭,因此這種電瓶是倒不出電解液的。


AGM電瓶有幾個優點,包含有:減少電解液蒸發減少、防止硫酸鉛的生成、不會有電解液分層發生、擁有極高的充放電效能、擁有3倍以上充放電循環次數、瞬間啟動電流強、充電速度更快、放倒不會有酸液外洩影響環境安全。

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問題七:更換AGM電瓶後,聽說還要執行電腦歸零動作,這是為何呢?

A. 由於搭載啟停系統的車輛發電機,都會透過ECU行車電腦的計算,來決定該發多少電給電瓶儲存,當電瓶充飽電時會主動減少發電量,同時減輕引擎帶動發電機的負荷,相對就能獲得更好的油耗表現,而當電瓶電量不足時,發電機就會拼命給電,讓電瓶可以快速充飽電,看似很良善的設計,卻在換新電瓶時出現一個問題。

這個問題就是如果電瓶蓄電量不足而換新時,若沒有通知ECU電腦的話,ECU電腦會以為電瓶還是在快沒電的狀態,而要求發電機一直給電瓶充電,如此一來AGM電瓶很快就會充電過量而損壞,因此當換新的AGM電瓶時,需透過專用診斷電腦,讓ECU電腦針對充電這部分的功能進行歸零復位,BMW車款甚至還要進行編程,才能讓AGM電瓶不會因為過充而損壞。所以下次如果愛車有啟停系統的話,可不要隨便給人換電瓶,記得找有診斷電腦與專門技術的人換,才不會很快就搞壞一個新電瓶。


多數車款在更換AGM電瓶後,一定要進行ECU電腦的重新編程工作,這樣電瓶才不會短時間內就因過充而損壞。


目前所有搭載啟停系統的車輛,都一定會使用AGM(玻璃纖維吸附式隔板)/EFB(增強型富液電池)啟停電瓶,前者常見於高價歐系車上,後者則多在日系與平價歐系車上較多使用。

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問題八:原車配置AGM/EFB啟停電瓶,換新時可以不要用這種電瓶嗎?
答案是不行的,由於搭載啟停系統的車輛上,都會設置所謂的「充電制御系統」(Charge Controlled System)簡稱CCS,這套系統會主動偵測電瓶的使用狀況,並透過ECU行車電腦的計算,來決定該發多少電給電瓶儲存,當電瓶充飽電時會主動減少發電量,同時減輕引擎帶動發電機的負荷,相對就能獲得更好的油耗表現,而當電瓶電量不足時,發電機就會拼命給電,讓電瓶可以快速充飽電。

如果沒有選擇專用的AGM/EFB起停電瓶的話,CCS充電制御系統就會誤判電瓶的蓄電與健康狀況,而給予錯誤的充電方式,如此一來新電瓶可是很快就會過度充電或過度放電而損壞,因此如果原廠是配置AGM/EFB起停電瓶的話,換新電瓶時也一定要選擇相同規格的電瓶才行。


由於搭載啟停系統的車輛上,都會設置所謂的「充電制御系統」,目的是為了更有效率的幫電池充電,如果車上有這套系統的話,都會在車用電池的電極頭上,看到一個與ECU電腦連接黑色盒子,其正確名稱為IBS感測器。



有了IBS感測器的協助,ECU電腦才能得知電池的使用狀況,也就是電瓶上有這個盒子的話,一定要更換為AGM/EFB起停電瓶,且換新電瓶後ECU電腦要歸零,要不然新電瓶很快又會壞掉。

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問題九:目前市面上有看到車用鋰電瓶,它有哪些優缺特點呢?

目前汽車電瓶的選擇,除了傳統的鉛酸電瓶外,又多了「鋰電瓶」的選項,到底換上鋰電瓶對汽車真的比較好嗎?在回答這個問題之前,筆者先分析兩者的優缺點。鋰電瓶相對於傳統的鉛酸電瓶,優點在於充放電快速、瞬間啟動電流強、體積小與重量輕等,因此換上鋰電瓶後,除了車重可快速減輕外,汽車電器產品需要瞬間強大電力供應時,也能快速到位,使引擎反應變快,加速更為順暢,這是不爭的事實,加上充放電快速,因此發電機負載時間可以變短,使引擎不用長時間拖著發電機運轉,引擎自然可以變得更有力,甚至更省油。

缺點則是價格貴、蓄電量少、較怕熱與電源管理複雜等,第一項大家應該都知道,後三者就要特別說明。蓄電量少是因為鋰電瓶的瞬間放電量較高,因此不需要儲存很多電容量,就能啟動引擎,還可獲得縮小體積、減輕重量的優勢,一般的鋰電容量大約只有30AH,鉛酸電瓶則有45AH以上,如此一來如果經常熄火在車上聽音樂的話,電力可能會比較快耗盡。至於怕熱的部分,由於鋰電瓶內有很多電子零件,加上鋰電池芯的物理特性,一旦工作溫度超過75度,電力效能就會大幅衰減,幅度可能達1/3以上,因此有些高單價的鋰電瓶外殼,才會採用碳纖維材料來隔熱。

至於電源管理複雜的問題,則是目前鋰電瓶最容易出錯的地方,由於鋰電瓶內是串聯多顆鋰電池芯所組成,因此輸出入的電壓與電流大小,都須透過電子IC板的控制來進行,此IC板還負責過度充電、過度放電、高溫、正負極短路等保護機制,因此一顆鋰電瓶的優劣與穩定性,負責電源管理的這片IC板就顯得相當重要。好的電源管理設計,不只能模擬傳統鉛酸電瓶的工作電壓,使鋰電瓶能與汽車上充電系統邏輯相吻合,不會出現過充/過分、亮故障燈與怠速不穩的情況外,還能完整保護鋰電瓶的壽命與效能,使其發揮應有的優勢,因此鋰電瓶不是不能用,只是選購時要特別注意,否則輕則啟動不良、怠速不穩,重則電壓瞬間昇到19-20V,將車上ECU燒掉,到時候可就得不償失。結論是購買時記得先聽、先問過,然後選擇大品牌的產品會比較妥當。


鋰電瓶擁有體積小、重量輕、充放電快速與瞬間啟動電流強的優勢,可使發電機負載時間可以變短,使引擎不用長時間拖著發電機運轉,加上電力供應更快速,引擎自然可以變得更有力,甚至更省油。


所有的鋰電瓶,包含油電混合車上用的大電瓶,其內都是透過多顆鋰電池芯所組成,因此如何有效管理輸出入的電壓與電流大小,關係著鋰電瓶的效能與壽命。


幾乎所有的鋰電瓶內都會負責電源管理的IC板,功能在執行過度充電、過度放電、高溫、正負極短路等保護機制,因此一顆鋰電瓶的優劣與穩定性,負責電源管理的這片IC板就顯得相當重要,設計錯誤時還可能將車上ECU燒掉。


有些高檔的鋰電瓶外殼會採用碳纖維材質製造,目的在隔絕引擎室內的高溫,因為鋰電池芯的工作溫度一旦超過攝氏75度以上,電力效能就會大幅衰減達1/3以上。

[百問] 為何電瓶撐不到一年?汽車電力養護需知!(上)

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