【實作實驗室】汽車備用電池忘記充電失效，DIY 更換電池！

Posted By StrongPiLab on 12 月 5, 2022 in 實作派StrongPiLab, 教學文, 電子學 | 0 comments

作者：實作派

阿信助教的老爺車電瓶電壓有點偏低，為了保險起見趕緊檢查我的汽車備用電池是否還健在，結果因為太久沒充電，容量變很小，看來是要換一顆電池了。

不過這不像遙控器換一顆電池那麼簡單，這是需要下螺絲、找電路才能更換（因為當初我是買一組多功能的汽車救援組，從照明、打氣、供電都有），看下圖的面板就知道了。

救援裝置前視圖（圖片來源：實作派提供）

它的鱷魚夾藏在後面，當初會買它是因為看起來好像很酷…你知道人在買東西的時候通常沒什麼理智，就是靠一股衝動，現在電池故障，便是考驗 DIY 精神的時候了。

汽車救援裝置後視圖（圖片來源：實作派提供）

拆開一探究竟

既然電池在裡面，總是要拆開它，它的構造很簡單，都在照片裡，我列在下面，同時我也把新舊電池全擺在一起。

主板 Main PCB：充電孔/照明燈L ED/USB 充電座/點菸座
逆變器 Inverter：提供 DC 到 110 VAC 的電源
空壓機 Compressor：小型的打氣機
電池 Battery：免保養的鉛酸電池

汽車救援裝置的內部構造（圖片來源：實作派提供）

電池規格

被我換下來的電池牌子是 RITAR，容量是 12 AH，所謂容量的意義你可以想成：蓄水池的水量是固定的，水流越大池子越早見底，所以 12 AH 簡單說就是那一池水，1 A 的電流可以用 12 hr，若改用 12 A 那麼 1 hr 就乾了，當然這只是一個理論上的線性概念。

實際上電池容量是會變化的，基本上用小電流慢慢耗可以用很久，容量就與標示接近，但若耗用的電流非常大，容量則會變小。

汽車備用電池—已經故障的鉛酸電池（圖片來源：實作派提供）

另外，有看到標示旁邊寫著 20 hr 嗎？這稱為 20 小時率，意思是說如果將電池從充飽狀態持續放電，直到電壓降到終止電壓 Cut off discharge voltage 為止需要 20 hr，在這樣的條件下，電池容量是 12 AH；如果把電流加大讓電池更快放電，那麼電池容量會變小，這可以從下表看出來。

我們實際試算一下，電池單槽耗用到 1.60 V 的容量變化如下：

20 hr@1.60 V/cell – 耗用的電流為 0.625 A，容量為 0.625*20=12.5 AH
1 hr@1.60 V/cell – 耗用的電流為 7.654 A，容量為 7.654*1=7.654 AH
5 min@1.60 V/cell – 耗用的電流為 47.58 A，容量為 47.58*（1/12）=3.965 AH

電池的容量確實隨著放電的電流變大而縮小，所以這種電池拿來做汽車救援會有次數限制，也許 10 次就沒了。

Constant current discharge Characteristics per cell（Quote from RITAR）

購入新電池

由於原本的電池電壓已經剩下 8 V，也就是經過深度放電，基本上是沒救了，如果硬要充電，雖然也能充飽，但是容量已經大不如前，基本上用一下子就會沒電了，如果放在車上應該放著三天就會乾了。

所以我找了一個長寬高一樣，而且接頭也相同的電池，說實在還真不好找，花了很多時間才找到唯一一個尺寸和接頭都與原來相同的電池，而且還標榜汽車救援專用，只是這顆電池標示為 9 AH，奇怪！怎麼會這樣，尺寸一樣、容量不一樣，我覺得原來的電池應該有鬼，因為到原廠 RITAR 的網站上看，發現同型號的電池比我原來的胖很多，該不會我原來的電池是山寨版的吧。

下面的電池是和電池專賣店網購來的，有兩個粗粗的電極，一定要扎扎實實地安裝好。如果只是要做啟動救援，其實只要把電池單體擺在車上就行了，但漏出兩個電極在外面實在太危險，最後還是得找個塑膠盒來裝（那不如就直接放在原來的機殼裡面…）。