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バッテリーとは?


自動車整備士3級〜2級レベルの電子装置基礎編として、アイティメディア社が運営しているモノイストというサイトに『今さら聞けない電装部品入門』という内容で記事連載をしております。
当サイトよりも更に高いレベルをお望みの方はこちらもご覧ください。

・第一回 自動車唯一の電源、鉛バッテリの仕組み
・第二回 エコカーとともに進化する鉛バッテリー
・第三回 オルタネータが生み出す電気が無ければ車は走れない
・第四回 激化する燃費戦争、発電だけではなくなったオルタネータの役割
・第五回 大解剖!スターターの仕組み 前編
・第六回 アイドルストップシステムの普及がもたらすスターターの革新 後編
・第七回 エンジン点火に必要な電圧は数万V! イグニッションコイルの役割
・第八回 さらばディストリビューター、点火タイミングは電子制御で最適化する時代に
・第九回 すごいぞスパークプラグ、2000℃に加熱してから急冷して高圧を掛けても壊れない
・第十回 ドライブバイワイヤの生みの親は自動変速機!?
・第十一回 自動ブレーキも横滑り防止装置も、ドライブバイワイヤあってのものだね
・第十二回 エアバッグの前に付く「SRS」の意味を理解しよう
・第十三回 エアバッグが開かないのは衝突安全ボディのせい!?
・第十四回 エアバッグ展開時の衝撃力はウサイン・ボルトの全力タックルと同じ




『バッテリー』



最近良く耳にする事が多いですね。
バッテリーとは表現せずに『充電』と表現する事が多いですが…。


バッテリーは携帯電話にも付いてますしデジカメにも付いています。
普通の乾電池とバッテリーとの大きな違いは、『充電できる事』ですね。
もちろん充電池という物も存在しますが、この場では触れない事にしましょう。

自動車に使用されている一般的なバッテリーは鉛バッテリーと呼ばれている種類になります。


鉛バッテリー鉛バッテリー


「充電できるのにどうして使用できなくなるのか?」



この部分がバッテリーについて考える上で一番ネックになる部分でしょう。

これを解決するために、まずはバッテリーの充電・放電の関係についてお話しします。


まず、バッテリーを使用する時とはどういう時でしょうか?

バッテリーが一番活躍する時、それは『エンジン始動時』です。


クルマの鍵を差し込み、鍵を右(奥)にひねってエンジンを回して始動しますよね。(始動ボタンの場合もあり)

この時、エンジンを回している『スタータ』というモーターを駆動しているのがバッテリーです。
セルを回すという表現もあります)

この時の使用電力というのは、バッテリーが負担する電力の中では最大となります。


バッテリーの役目がエンジン始動一つだけだと仮定しても、クルマに乗るたびにバッテリーを使用する(エンジンを始動する)ので、すぐにバッテリーの限界を超えて力を使い果たし、バッテリーを交換する羽目になってしまいます。


これでは困るので、『オルタネータ(発電機)』という部品が用意されています。

オルタネータはエンジンによって回されています。

簡単に言えば、エンジンが回っている間は常に発電しています。
逆に言えばエンジンが回っていないと全く発電していないとも言えます。


ここで発電された電気はバッテリーの充電に使われます。

他に必要な電気もほとんどこのオルタネータで発電された部分から補われています。

他に必要な電気と言うと、『スパークプラグの火花』、『ライト類』、『オーディオ』など、本当に多くの部分に供給しています。


まずはそれらの部分に供給し、それでもあまった電気が充電に回されます。


という事は。。。


発電する量を使用電気量が上回ってしまうと、バッテリーには全く充電されないという事になりますよね。


充電を最優先にしてしまうと、運転手が要求する運転ができなくなりますので、運転手が要求する電力というのを最優先で提供します。


最悪な例はこんな感じです。

夜間の渋滞時、エアコン全開でオーディオの音量も全開、ブレーキを踏んでヘッドランプ・ブレーキランプが点灯している。
しかも少し規定より明るいヘッドライトに交換しており、スピーカーも出力が大きな物に変更している。


これはかなり危険です。

車によってオルタネータ(発電機)の発電量は変わりますが、上記例だと限りなく限界に近いと考えられます。

もし、使用電力が発電量を上回ってしまうとどうなるのでしょうか?

答えは、

『足りない電力をバッテリーから補う』

です。

全く充電されない状態でバッテリーの電力がどんどん減っていく…。
つまり、渋滞の中で自然にエンジンが止まり、再始動できなくなるという最悪の自体に陥ります。


こうならない為にも、まずオルタネータにも発電能力の限界があるという事を覚えておきましょう。

あきらかに電気使いすぎかな?と思ったら、少しの間自粛をしてバッテリーの充電の為に、発電した電気を使いましょう。


また、オルタネータはある一定の量まではエンジンの回転数に比例して発電していますので、少しエンジンの回転を上げてやる事も大事な事です。


私はこの様な冷や汗をかいた経験があります。

ハザードを点灯させて停車して車から降りました。車のすぐ側で友達と話し込み、気づいた時には1時間ほど経過していました。
じゃあまたね!と分かれた後に発進しようとしても車はピクリとも動きません…。


「あれ?」


と思ってメーターを見たら、エンストしている事が分かりました。
原因は、車から降りる時にたまたま鍵にヒザが当たってエンジンを停止していたのです。

オーディオを付けっぱなしでヘッドライト点灯。さらにハザードランプも点灯だったので、あきらかにバッテリーの容量が底付いています。

「これは祈るしかない!」

ということでエンジンを始動してみると…。

「キュルッッ。。。 キュルッッ。。。 ブオン!」

間一髪セーフでした(大汗)


ここでエンジンを停止すると、間違いなくもう一度スタータを回す電力は残っていないと思ったので、小1時間エンジンを回し気味に運転してから帰宅しました。

ここで、エンジンが始動できたから大丈夫だ!と思ってそのまま帰宅してエンジンを停止していたら、間違いなく次の日はスタータを回せるだけのバッテリー容量は残っていなかったでしょう。

これは、『意識的にバッテリーを充電した』からこそ不用意なバッテリーの交換を防げたと言えます。


エンジンを回して意識的に充電してあげる事を心がけていれば、思わぬハプニングが起こっても助かる事ができます。


ここで重要なポイントは、

『バッテリーは時間をかけないとしっかりと充電されない!』

つまり、急速な充電は特別な機械を使わないとできないという事です。

エンジンを思いっきり空ぶかししても、充電される量は限られています。

充電を意識して運転する時は、じっくりと時間をかけてあげましょう。


バッテリーを使っている事は普段意識していませんが、電気をいっぱい使ったなぁと思ったときは、意識的に充電してあげると非常にバッテリーは長持ちします。

さらに、発電量には限界があることを意識して電気を使用することを心がけていれば、バッテリーへの負担も軽く済みますので長持ちします。


しかしバッテリーにはどうしても逃れられない天敵がいます。
それは【サルフェーション】と呼ばれる不治の病です。

バッテリーが電気を放出する際には「鉛と希硫酸」との化学反応が必要なのですが、その際にほんのわずかだけ「結晶性硫酸鉛」という特異物質が発生します。(サルフェーション)
これが鉛に付着し、化学反応を起こす材料である鉛の表面積が徐々に減っていくのです。
という事は、バッテリーが放出できる電気が減ってくるという事ですね。

今まで多くのバッテリー添加剤という物が世に出回っており、このサルフェーションに立ち向かって
いたのですがはっきり言ってどれもいまいち…。
しかし最近になってようやくサルフェーションに打ち勝つ物が出てきました。
詳しくはこちらへ⇒ タフマンK



電気をほとんど使わずに運転している人にもひとつだけ落とし穴があります。

それは、充電には長時間かかるという点です。

エンジンを始動するときが一番電力を使うと言いましたが、近所の買い物だけに使用されている車は要注意です!

どういうことかと言うと、エンジンを始動するために使用した電力を充電完了するまでの時間運転していないと、バッテリーは減っていく一方という事です。(何分以上という明確な数字は車種によって異なるので断言できません)

毎回とは言いませんが、たまには時間をかけて運転してあげることが大切です。

安い部品であればいいのですが、バッテリーは意外と高価です。

少しでも交換の頻度を減らすだけで大幅な節約になります。


バッテリーの構造はわからなくても、

『充電と放電のバランスを意識する』

だけで、大幅に寿命が伸びます。


まずはここを意識して運転してみてください♪


とは言っても、タフマンKさえ導入していればこのような気遣いはほとんど必要無くなるんですけどね(笑)
私は『気遣い+タフマンKを導入』の最強コンビで運転していますので、車を乗り換えるまでバッテリー交換はきっと不要ですよ v(。・・。)



バッテリーにはもう一つ知っておくべき重要な特性があります。

それは『暗電流』です。


NEXT⇒暗電流




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