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バッテリの基礎知識

1.鉛バッテリとは

鉛バッテリとは

一般的に広く使用されているバッテリ(二次電池)で、電極板に鉛を使用しているバッテリです。
リチウムイオン電池等に比べ安価で、比較的取扱が容易いであり、特に短時間に大きな電流を放電することができるので自動車(常用車・バス・トラック等)向け始動用に長年使用されています。

鉛バッテリの基本的な構造

一般的な鉛バッテリは、正極板(+)、負極板(-)、極板の短絡防止用セパレータ、 電解液(希硫酸)とそれらを入れるケースで構成されています。

鉛バッテリの基本的な構造

2.鉛バッテリ劣化(寿命)の要因

鉛バッテリの劣化(寿命)の主な要因としては、ケース等の外部破損を除き、以下の3点がほとんどです。
(1)電極板の剥離・脱落
(2)セパレータの不良・破損による電極間短絡
(3)サルフェーション(放電による硫酸鉛結晶化)
この中でも、(3)サルフェーションがバッテリ劣化の大部分を占めているといわれています。

3.サルフェーションとは

バッテリが放電(電気を使う)するとき、化学反応により硫酸鉛が生成されます。
硫酸鉛は充電(電気を貯める)すれば電解液の中に溶け込みますが、放電の繰返しや、放電状態で時間が経過すると負極板表面に結晶・硬質化し溜まっていきます。
一般的にこの現象を「サルフェーション(硫酸化)」と呼んでいます。
結晶・硬質化した硫酸鉛は充電しても電解液に解けなくなり、非導通性のため電気を通さず抵抗となります。
これが広がるとバッテリは十分な電気を通すことができなくなるので、使えなくなる(著しい劣化・寿命)ということになります。

サルフェーションとは

4.過放電とは

12ボルトの鉛バッテリでの下限電圧(放電終止電圧)は10.5~10.8ボルトと言われています。
一般的にバッテリ電圧が概ね11ボルト以下になった状態を態を過放電としています。
バッテリは過放電状態になると著しくサルフェーションが進行し、充電したとしても使えるバッテリには戻りません。

5.トリクル充電ってなぁに?

トリクル充電とはバッテリの自然放電を補うため、ごく少ない電流で絶えず充電する方法です。

6.ガッシングってなぁに?

ガッシングとは過充電によって電解液の水が電気分解し、気泡(ガス:酸素や水素)が発生する状態です。 適度なガッシングは電解液比重を均一にすることになるのでバッテリの性能維持には良いことですが、ガッシングが多過ぎると温度が上昇し、バッテリの劣化を早める原因となるので注意が必要です。

ガッシングってなぁに?

7.5時間率?10時間率?

容量100アンペア表示のバッテリがあったとします。
5で割ると20アンペアで、20アンペアの負荷(電流を流す状態)で5時間使えるというのが5時間率です。
10アンペアで10時間使えるとした場合は10時間率となります。
自動車用バッテリの場合は概ね5時間率を使用しています。

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