SKYLINEのAバッテリー(PITWORK 新神戸 40B19R H15頃、車購入時に新品でついてきた)が上がりかけた。エンジンが目覚めるのに10秒ほどのセルモーターを回してやらないとエンジンが始動しなくなった。その日のうちにAバッテリーをはずして充電し、予備のBバッテリー(H13年頃 購入 車内でパソコン等を使う場合に使用。 H15年以降はAバッテリーと交互に車に使用)を翌日の朝に取り付けた。12ヶ月点検でBバッテリーが放電気味と指摘される。比重計でBバッテリーの1つのセルの比重を計ったところ1.25程度、とりあえずは充電すれば使えそうとそのままにした。一方Aバッテリーは充電しても、比重が下記のとおりであった。(温度は20℃程度と思われる)

-端子         +端子
1.22 1.23 1.23 1.20 1.22 1.22

端子電圧は12.6ほどあるが、比重は放電状態。また充電することにした。3時間ほど充電したが(充電電流は0.8A程度)、比重はほとんど変化なし。キャップをはずして各セルの状態を見てみた。(充電中は、ガスが発生しており、ガス成分とガスにより電解液が飛び散ってくることがあるので除くのは危険である)比重が1.20のセルは、ほとんどガスが発生していない。ヨーク見るとほかのセルより電解液が澄んでおり、電極が変形していた。短絡はしていない模様。Aバッテリーを1回短絡されてしまったのが原因であろうか。またアイドリングストップによる頻繁に大電流放電を行ったこと、ひょっとしたらコンデンサーによる燃費グッズの影響が多少あるかもしれない。

いずれにしても車用の予備バッテリーとしては使いたくない。ホームセンターで見かけるパルスでサルフレーションを除去する装置の試作と実験台に使う予定である。その後、バッテリー溶接機にしたい。

とりあえずバッテリーの知識をまとめてみた。

記号の見方

38  B  19  R
 |  |   |  |
 |  |   |  +-- 端子の位置
 |  |   +------長さの概数(cm)
 |  +----------幅と高さの区分(A~H)
 +-------------性能ランク

性能ランク

性能ランク
容量の1/5の電流を放電し
(25℃)、10.5Vまで放電
できる時間と電流の積。
5時間率容量(Ah)
26 21
28 21
30 21
32 24
34 24
28 24
34 27
34 27
36 28
38 28
40 28
42 30
46 36
50 36
55 36
60 36
32 32
50 40
55 48
65 52
70 52
75 52
80 52
48 64
48 40
55 48
65 52
75 52
80 55
85 55
90 55
65 56
75 60
85 60
95 64
105 64
115 72
95 80
100 80
105 83
110 83
115 88
120 88
130 92
115 96
130 96
145 112
150 108
170 120
145 120
155 120
165 136
180 128
195 140
190 160
210 160
245 176

幅と高さの区分(A~H)

記号 幅(短辺)×箱高さ(mm)
A 約125×160
B 約127×200
C 約133×204
D 約170×200
E 約173×209
F 約180×210
G 約220×210
H 約276×216

長さの概数

長辺の長さ(mm)

端子の位置

     R            L
----------   ----------
|        |   |        |
| +    - |   | -    + |
----------   ----------

電解液の比重

一般に20℃の時の比重であらわす。満充電で一般的な値は1.28(20℃)である。温度によって比重は異なるため下式で換算する。
S20=St+0.0007(t-20)
Stがt℃の時の比重
S20が20℃の時の比重

比重と起電力

25℃の時の起電力は下記の実験式が良く使われる。
E25=0.84+比重
t℃の時の起電力は
Et=E25+0.0002(t-25)
なお上記の式は1セルあたりの起電力なので、12V用は6倍である。

比重と放電量

20℃に換算した比重と放電量の関係は下記の式であらわせる。
(1.28-S20)/(1.28-1.12)*100
ただし
比重が1.12の時は完全放電、すなわち放電量100%である。
比重が1.28の時は満充電である。

充放電の化学反応

充電

   陰極 電解液  陽極     陰極  電解液   陽極
  PbSO4 + 2H2O + PbSO4 → Pb + 2H2SO4 + PbO2

放電

極 電解液  陽極  
   Pb + 2H2SO4 + PbO2 →PbSO4 + 2H2O + PbSO4
  

寿命

サルフレーション

放電したまま状態のバッテリーで発生し、電解液中に溶解している硫酸鉛の微粒子が飽和状態になり、電解液の温度が低下した時に結晶化し不可逆性(充電しても電解液に溶けない)の硫酸鉛となる現象です。
不可逆性の硫酸鉛は電気を通しにくいため、これが局番に付着すると電極の面積が少なくなり容量が低下します。また、結晶化した硫酸が電極に付着するため、電解液の比重は下がります。
電極が白っぽくなっているものはこの現象が発生したバッテリです。