ずぼら充電器
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ずぼら充電器はカチッと繋ぐだけ!簡単・満充電

バッテリー劣化のメカニズム

鉛バッテリーが劣化して短命化する原因。その原因を解決して、バッテリーのパワーを引き出すずぼら充電器。

バッテリーに新たな延命力を与えます。

ずぼら充電器の口コミ

JAFが公表する事実

JAF(社団法人日本自動車連盟)が公表するデーターによると、ロードサービスの出動理由No1は 過放電、破損・劣化バッテリーです。全ロードサービス件数258万件中、バッテリートラブルは100万件を超えて 全体の約40%を占めています。

平成23年度 JAFロードサービス出動件数(全国)

毎日平均 2,772台の車両、バイクがバッテリートラブルでJAFの救援を受けています。

消耗品扱いの鉛バッテリー

スターターバッテリー・ディープサイクルバッテリー

定期的なバッテリー交換が必要な「鉛バッテリー」。

一口に鉛バッテリーと言ってもエンジン始動用バッテリーから電動車両用ディープサイクルバッテリー、産業用大型バッテリーまで種類や用途は様々です。

これら鉛バッテリーは消耗品ですから、定期的なバッテリー交換が必要です。

しかし、鉛バッテリーは誕生以来、長い歴史があります。成熟した完成度の高い蓄電池です。それにもかかわらず、今もなおバッテリーは消耗品扱いです。

一般的に、2~3年毎のバッテリー交換が推奨されています。確かに使用環境によっては1~2年以内にダメになってしまう場合もあります。
充電器でバッテリーを充電すれば、それで回復する場合もあれば、上手く充電できずに回復しない場合もあります。

これは何故でしょうか。故障してしまったのでしょうか?

さて、自動車を例にとると各パーツの寿命は飛躍的に延びています。

  • 白金プラグは長寿命。
  • ラジエーターに穴が開くことは滅多にありません。
  • Vベルトは、そう簡単には切れません。
  • ボディ塗装は十分な耐久性があります。
  • 定期的にエンジンオイルの管理を行えば、走行距離10万キロ超のエンジンでも現役です。
  • 車種によっては、エンジンオイルは10,000~15,000Km前後または1年毎の交換が推奨されています。

先端技術の結晶でもある現代の各パーツは長寿命です。

油脂類や消耗部品を定期的に交換すれば、自動車は優に10年10万キロ超の耐久性を有しています。しかし、バッテリーの寿命は比較的短い傾向があります。

実は、鉛バッテリーが早期にダメ(使用不可)になるのは大きな原因があるのです。これは鉛バッテリーが誕生以来の宿命と言ってもいいでしょう。それでは、その原因をご紹介しましょう。

何故、鉛バッテリーは早期にダメになるのか?

本来、高性能鉛バッテリー(JIS規格)の電極板は必要十分な耐久性があると言われます。
例えば、

  • カーバッテリーが新品時から「6~7年間」使用できるケースが稀にあります。
  • 電動フォークリフト用のバッテリーが使用環境によっては「9年間」使用できるケースがあります。

鉛バッテリーの寿命は種類や用途によって様々ですけど、一般的に2~3年毎のバッテリー交換が推奨されています。しかし、これらの鉛バッテリーは本当に寿命を迎えているのでしょうか?

それでは、鉛バッテリーの蓋を開けて内部を覗いてみましょう。

新品状態の電極板

一般的な湿式鉛バッテリーの内部は複数枚の鉛成分の板で構成されています。新品状態の電極板は左図のように通常スポンジ状をしています。

これは表面のデコボコした凹凸を増やすことで、バッテリーの容量を増やすための技術です。鉛バッテリーの心臓部とも言える電極板の性能がバッテリーの性能を左右しているのです。
新品状態の電極板はサルフェーションの影響を受けないため、電気の流れがスムースに行われます。

↑Good !- 電気の流れがスムースでバッテリーパワーも高い状態です。

サルフェーションが付着した電極板

左図のように、白色状のサルフェーション(硫酸鉛:PbSO4)が結晶化して電極板の表面を覆っています。

鉛バッテリーが早期に使用不可になる大きな原因の1つは、この 「サルフェーション」現象です。

サルフェーションはバッテリーが放電時に電極板の表面に発生します。また、このサルフェーションは 性質上、電気を通しません。言わば電気の流れを妨げる抵抗のようなもの。よって、この状態では電気の流れが悪くバッテリー性能は低下しています。

↑No !- 電気の流れが悪いため、バッテリーパワーが低い状態です。

※鉛バッテリーは複数枚の電極板で構成されています。
(バッテリーフォークリフトはクラッド式)

鉛バッテリーがサルフェーションの影響を受けると

エンジン車両の場合

  • セルモーターの回転力が弱くなる
  • アクセルの踏み込み量により、ライトの明暗が出る
  • パワーウインドウの動きが遅くなる
  • バッテリー液が蒸発しやすくなる

電動式車両の場合

  • 車両の稼働時間、走行距離の減少 ・・・ こまめな補充電が必要
  • モーターの出力低下 ・・・・・ 作業効率、利便性の低下
  • バッテリー本体の発熱 ・・・・ バッテリー液が蒸発しやすくなる

充電してもバッテリー性能が回復しない状態です。

そこで、鉛バッテリーの宿命とも言えるサルフェーションの問題を解決すれば、バッテリーの信頼性がアップして寿命を延ばすことができるのです。それではサルフェーションを解決する具体的な解決方法をご紹介しましょう。

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ずぼら充電器の再生・延命メカニズム

Stage 1 - サルフェーションの分解

鉛バッテリーの電源供給により、"ずぼら充電器"が微弱特殊電流を断続的にバッテリー内部へ流します。

この微弱特殊電流により、白色状のサルフェーション(硫酸鉛:PbSO4)が表面から徐々に分解されていきます。ゆっくりと微粒子分解されていくため、安全・確実で電極板を傷めることはありません。

Stage 2 - サルフェーションが電解液へ

サルフェーションが鉛(Pb)と硫酸(SO4)に分解されて電解液中に溶け込みます。もちろん微粒子分解された鉛イオンと硫酸イオンが沈殿することはありません。パルス波の電流は微弱であり、この現象を発生させる誘導的な働きのために利用されています。

Stage 3 - 充電を繰り返すことで徐々に再生

充電時に鉛イオン(Pb)が電極板に戻り、硫酸イオン(SO4)が電解液に溶解します。そして、希硫酸(2H2SO4)が生成されます。(補)充電を繰り返すことで、バッテリー液の硫酸濃度(2H2SO4)が徐々に上昇し均一化するため、バッテリー液のコンディションが回復(比重値※1が上昇)していきます。電極板の表面は徐々に通常のスポンジ状に戻り、鉛バッテリーが再生していきます。

[ 用語解説 ]
※1: 比重値 - バッテリー液の希硫酸濃度。バッテリーを診断するための測定値。基準の比重値は 1.28。(硫酸濃度37.4%)
比重値が高い - バッテリー液の希硫酸濃度が高い。(濃い)・・・満充電時、1.26以上。
比重値が低い - 希硫酸濃度が低い。(うすい)・・・充電不足、またはサルフェーションが原因。1.25以下。

バッテリー延命(アンチエージング)

ずぼら充電器をバッテリーに長時間接続にすることにより、電極板上のサルフェーションの付着を予防します。結果的にバッテリーの電極板が持つ寿命に近づけることが可能となります。

最終的なバッテリー寿命というものは、電極板の物理的な耐久性にかかってきます。よって電極板が持つ物理的な寿命まで充電・放電サイクルが繰り返されます。更に、このサルフェーションを日常的に予防することで安定したバッテリーパワーが持続します。

システムフロー

ずぼら充電器のシステムフロー

バッテリー再生のキーワードは比重値

比重計

私たちが毎日使っている 「水」の比重は約「1.0」です。そして、「海水」は塩分やその他の成分を含んでいますから水よりわずかに重くなります。

一方、鉛バッテリーのバッテリー液は「希硫酸」ですから、水や海水と比べて少々重く、新品状態のバッテリーでしたら、 バッテリー液の比重は「1.28」。ところがバッテリーのコンディションが低下してくると、比重も下がっていくのです。

そこで、比重計(1,000~3,000円位)という簡単な測定器具を使うことで、バッテリーのコンディションがわかるのです。

鉛バッテリーは古くなると比重値は下がっていくもので、上がることはないのです。しかし、鉛バッテリーにずぼら充電器を装着し、走行(補充電)を1ヶ月ほど繰り返すことで比重値が少しずつ上昇していき、適正状態(比重値1.26~)になっていきます。

これはバッテリー液が良好状態へ回復していくということです。
もし比重計をお持ちでしたら、実際バッテリー液を測定してみて下さい。(※走行後、または充電後に測定して下さい。)

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