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2013年11月 5日 (火)

冬支度 バッテリーの基礎知識と充電編

夏の間はズーマー通勤で ほとんどライフに乗らない筆者
バッテリーのケアに注意していないと
冷え込みの厳しい朝に突然エンジンがかからなくなる時があります

その原因はバッテリーに蓄えられた電気の量が足りなくなるからですが
時々車に乗ってればバッテリーに充電されるハズ・・・と思ってるでしょ?
確かに劣化していないバッテリーは充電されますが
劣化したバッテリー(液の入った鉛蓄電池)の特性を知っていないと
ある日突然エンジンがかからなくなる
なぁ~んてことになるのでご用心を

理屈は中学校くらいで電気の勉強で習いましたね
 V(電圧)=I(電流)×R(抵抗)
バッテリーは劣化してくると内部抵抗(R)が大きくなってきます
車のバッテリー充電は
 新品相当のバッテリーに過充電しない電圧で充電する
ようになってます

個体差はあるでしょうが、電圧はだいたいMAX14.5V程度でしょうか

上の式を見ればわかりますが、抵抗(R)が大きくなると
同じ電圧で流れる電流が減っていきます
 充電とは電気を蓄える=電流(I)を流す
ということですから、新品相当品に丁度良い電圧では
 劣化したバッテリーには充電されにくくなる
ということになります

さらに・・・
発電機を手で回すとわかりますが
無負荷(何もつながない)で回すと苦も無く回りますが
負荷をつなぐ=電気を流す とものすごく重くなって手で回すのが大変です

つまり、常時発電機を回しているとエンジンに負荷がかかる=燃費が悪くなるため
H12年式の愛車ですら燃費向上のために過剰な充電はされないようになってます
(あくまで劣化していないバッテリーに対してと言う意味で)
従って、少し乗ったくらいでは思ったほど充電されない場合もあるのです

筆者のバッテリーも5年目とそろそろ老齢期に入っているので
冷え込む前にバッテリーを充電しておきます

充電前の蓄電量が減ったバッテリーの電圧を測ります
090828_old_battry_voltage
12.39Vと一見問題なさそうですが・・・

セルを回す(エンジンをかける)といった、バッテリーに大きな負荷をかけると
電圧が低下して必要な仕事ができなくなる場合があるので
無負荷での電圧はあくまで参考 です
また、気温が下がるほどバッテリーから瞬間的に取り出せる電力が減ります
気温5℃ではエンジンがかかっていても、氷点下になるとセルが回らない
なんてことがあるので注意しましょう

筆者は専用の充電器ではなく、ジャンク⇒修理した電源で充電します
20131104_life02
定電圧、定電流自動切り替え式の電源で1Aの電流で充電中(CC=定電流モード)
電圧は14.5Vに設定してます
写真では電圧がそこまで上がっていません
これはバッテリーの蓄電量が減っているので
低い電圧でも沢山電流がバッテリーに流れているということです

20131104_life03
充電が進むとバッテリー自身の電圧が上がってきて電気を流しにくくするため
電源電圧が上がっていき、設定の14.5Vになります(CV=定電圧モード)

20131104_life04
14.5Vで流れるだけの電流が流れますが、さらに充電が進むと
同じ電圧で電流を流しにくくなるので電流がドンドン下がってきます
(本日は8時間充電してもこれくらいなので、相当容量が減ってたということです)
               ↓
14.5Vでほとんど電流が流れなくなったら
自動車の発電機で可能な充電量まで充電したのと同じということです

専用の充電器は充電器側がこれを判断しているだけです

筆者のやり方だと、さらに充電することもできますが
車に積んでしまえば、車の充電能力以上分は充電されないので意味はありません
なので、ここで充電は終わりです
090828_new_battry_voltage
充電後のバッテリーの電圧

暖かい時は違いを実感できませんが、氷点下の冷え込み時には違いを実感
セルの勢いが全く違います


なお、バッテリーの充電作業には危険を伴います
バッテリーメーカーのホームページなどで注意事項などを確認し
安全に留意して作業してください

また、当記事はMFバッテリーには当てはまりません
MFバッテリーには対応の充電器を使用して充電しましょう


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コメント

  むずかしい。やっぱ、答案の方が単純です。人生と違って・・・

投稿: ぺーたー | 2013年11月 6日 (水) 14時49分

ぺーたーさん
ちょっと文章の書き方が悪くて誤解させてしまいました。
本文を修正致しました

抵抗が大きくなるのは
 バッテリーを過放電させてしまった(ライトつけっぱなしとか)
 年数が経過した
などの劣化した場合で
ただ乗らないだけなら、畜電量は減りますが抵抗が高くなる
ということはありません

寒い日にバッテリーがパワーを出しにくいのは
化学反応で電子を生み出すから
化学反応の活性は一般的に温度に左右されるから
です

投稿: まんたろう | 2013年11月 5日 (火) 18時37分

V=IRは、しょっちゅう、解いてます。
 車を運転していると、自然と充電する仕組みになっている、だから、日頃運転しないと抵抗が大きくなっている。改めて、充電する必要あり!
 寒い日にセルモーターが動きにくいのは、電子が、動きにくいからと言うことでいいんですよね。電子の移動=電流が流れるだからね。
 暗記の理科にならないように、日頃からいいネタがないかなと探していたので、良かったです。

投稿: ぺーたー | 2013年11月 5日 (火) 07時26分

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