《カーマニアック》バッテリー不良時の原因と対策。カチカチとセルモーターが回らないとき

カーマニアック編集部です!
セルモーターの「カチカチ症状」の関連記事でバッテリーの不良が原因だと分かった場合の原因と対策についてお話します。

 

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バッテリー不良はなぜ起こる

自動車やバイク用の始動バッテリーは標準では鉛バッテリーです。バッテリー内部には+プラスとーマイナスの鉛電極が電解液の中で化学反応して溶けだし電極間を行き来することで蓄電と放電ができる仕組みです。

バッテリー電解液が減る

主に充電中におきるのですが、電解液(希硫酸)が化学反応の際に水素と酸素に分解されて蒸発して電解液不足が発生します。補充可能型バッテリーは中が透けて見えて電解液の容量が分かるようにケースにレベルゲージがあるのが特徴です。

バッテリーの電解液はレベルゲージで目視できる

電解液が減ると硫酸濃度が上がり性能が落ちます。最近はメンテンスフリーバッテリーと言って鉛電極にカルシウム合金を使い格段に減りにくいタイプがありますが全く減らないわけでありません。しかし内部が透けて見えないので外から液量を見ることが出来ません。

実はバッテリーの破裂事故(爆発事故)の原因って、この電解液不足が最も多いんです。そのため私はメンテナンスフリーバッテリーでも補水可能なキャップがあれば濃度を測ってから補水します。その際は上から見て電極版が液に沈んでいるかどうか確認します。電極が液面から露出していたらLOW以下です。

▼液面が電極より上で電極も良好な状態

バッテリー液の量と電極の状態

サルフェーションが発生する

これはバッテリー上がり(バッテリー不良)の原因の90%以上と言われる現象です。放電の際に化学反応で作られる硫酸鉛(PbSO4)が徐々に結晶となって電極に付着してしまう厄介な現象です。硫酸が結晶化された分、電解液の硫酸濃度が低下(比重が下がる)します。※DIYによる救済方法は、このあと紹介します。

バッテリーのサルフェーションとは

▲の解説図のように白い粉のような硫酸鉛の結晶で主に上側のマイナスの電極板に付着して有効面積を減らすことで電気の通りが悪くなりバッテリー性能を下げていくのです。これによってバッテリーは充電能力も放電能力も減ってしまい一般的には交換時期とされています。

基本寿命:オルタネーターが良好な場合で約4~5年くらい。毎日動かしている車より週に一回しか動かさない車の方が結晶化しやすくなり交換時期は早くなります。

 

バッテリー不良のときの対策

バッテリー液を補充する

補充可能型バッテリーの場合はケースにアッパーレベルとロアレベルのゲージがあるので液面が減っている場合はバッテリー補充液(精製水・RO水)を適量(レベルゲージの中間位)いれましょう。12Vバッテリーは一般的に6つのセルに分かれていますが、それぞれの液量がバラバラの場合はサルフェーションや電極などに問題を抱えている場合があります。
※硫酸濃度が薄くなる(比重が下がる)ので絶対に入れすぎ注意です!

 

電解液の濃度を測定する

補充液(精製水・RO水)を補充してから補充電します。満充電になったら電解液の濃度を測定しましょう。正常なバッテリー液は硫酸濃度37%、比重1.28程度の希硫酸です。
充放電(化学反応)の繰り返しで水分だけが抜けて比重が変動します。

バッテリー液の比重を測定

ポピュラーな比重計は▲のスポイト状で電解水をバッテリーから吸い取って液面の位置で測定しの1.25以上ならOKです。
補水・補充電後に写真のようなの場合はサルフェーションで比重が下がっていると思われます。これは昔から要交換を示す指標になっています。

バッテリーのインジケーターは電解液の比重を見ているだけ

▲のようにバッテリーの上側に丸いインジケーターが付いたらこれも簡易比重計です。上から見てなら比重は良好と言う意味です。

サルフェーションを除去する

PbSO4の結晶化(サルフェーション)が原因で性能が落ちたらバッテリー交換というのが、これまでの通説でしたが、最近は電極にパルス電流を流すことでサルフェーションを除去する装置が販売されています。※バッテリー再生事業で使われている技術と同じです。サルフェーション除去しておくことで電解液の循環も良くなりバッテリー内のイオン濃度が平準化するので鉛バッテリーは飛躍的に長持ちします。

 

実際に5年経過のバッテリーの電圧が充電から1か月放置で11.6Vほどに下がってきたので20時間ほどかけてパルス電流を流してみたところ13.2Vまで復活しました。これは本当に素晴らしい!これでは鉛バッテリーメーカーはお手上げですね。

おすすめ記事▶サルフェーション除去でバッテリーは寿命できるか



二つの対策方法でもダメなら

電極には活性鉛が塗られているのですが溶け落ちるなど物理的に復活できないものは交換するしかありません。しかし、ダメなバッテリーの判断って難しいですよね。
実は、電圧は勿論ですがCCA計測というのが必要なんです。始動用バッテリーは▼のように出力特性をCCAという単位で発表しています。

国内JIS規格(ABC)
国内JIS規格(D)

CCAとは個々のバッテリーに示された始動能力(コールド・クランキング・アンペア)があり軽自動車とトラックでバッテリー型番が違うのは、この始動能力CCA値の要求が違うからなんです。

小さいサイズの44B19あたりだと310CCA位となっています。バッテリーの劣化度は見た目では分かりませんから意外と高くないのでCCA診断機で測定するのがベストです。サルフェーションを除去して計測すると数値が上がるので面白いですよ。

おすすめ記事▶バッテリーの寿命はCCA測定で判断

あまり乗らないとか逆に電気を使いすぎるとバッテリーの劣化を早めます。普段のメンテナンス次第で寿命は大きく変わりますので、メンテをお忘れなく!

あとがき

最近はバッテリー液が補充できる鉛バッテリーが少ないのですが、こちらの方がメンテナンスは面倒でも長持ちさせる場合はいろいろできるので、私は好きです。

またサルフェーションを除去する装置は中々のものです。単なるパルス電流ですが効果は抜群でした。ぜひお薦めします。

もし、セルモーターが回らない理由がバッテリーでは無かったら、セルモーターを疑いましょう。
関連記事1▶接点を交換する
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読者のみなさんに幸運を!予報は晴れのち快晴です。 サニー@でした。




コメント

  1. […] バッテリーの対策から、ちょっとDIYレベルが高くなりましたが、スターターが新品で10万円するとなると重い腰も上がるというものです。実はこのマグネットスイッチへの電力供給も配線が古くなると抵抗が増えるのでスイッチの前に更にリレースイッチを付けるのも効果が高いのでお試しください。 […]

  2. […] 詳しくはこちら▶バッテリー不良時の原因と対策 […]

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