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バッテリーの構造

どーもーヴォクシー大好きviviです。最近日本中で地震が起きてそろそろ東海大地震が起こるんじゃないかと不安な日々を過ごす今日この頃如何お過ごしでしょうか。

今回は車の基本の1つ、バッテリー。意外に知らない人いると思います。私もそうです(笑)

なので今回はしっかり勉強していきたいと思います。

まずは基本構成。

鉛バッテリーは1つの構造(セル)から約2Vの電圧が取り出せます。それは小さくても大きくても2Vは変わりません。

容量を大きくすると電圧は変わりませんが容量が小さいセルに比べて長い時間取り出すことができます。したがって1セルは電気に変換する速さが2Vしかないので容量を大きくしても電圧は変わらないのです。

ですが2つ構造(2セル)を直列に繋ぐと電圧は約4Vに上がります。電気の特性ですね。カーバッテリーはセルを6つ繋げたバッテリーですので12Vとなります。

1セルの構造は正極板(プラス板)、負極板(マイナス板)、正極板と負極板の絶縁にセパレーターを使っていて、それらは希硫酸の入った電解液に浸されています。

電気が発生する仕組みは化学変化による電子の移動です。

簡単に説明すると電気を使おうとすると電解液中の希硫酸が硫酸イオン(SO42-)水素イオン(H+)に電離します。

そして硫酸イオンは陰極にひっつき、電子の移動が行われ、電子は陽極に戻り、陽極の水素イオンが陽極にひっつきます。

この一連の動作が電気を発生させる仕組みです。

ちなみに陰極と陽極は硫酸鉛となります。それによって電解液中の希硫酸の量が減り化学変化により水が増えます。

これにより電解液中の比重が下がることになります。気温20度、満充電で比重1.280ですので電気を使うと比重はどんどん下がります

PbO2(陽極 二酸化鉛)+2H2SO4(希硫酸)+Pb(陰極 海綿状鉛)

PbSO4(陽極 硫酸鉛)+2H2O(水)+PbSO4(陰極 硫酸鉛)

オルタネータなどによる充電を行うと化学変化はこの逆となり、電解液中の希硫酸の比重は増える(戻る)ことになります。

もちろん充電と、放電を繰り返すことによって劣化するので充電できる量は減ります。

それと満充電に近くなると水が電気分解されるので酸素ガスと水素ガスが発生します。これにより液減りがおこりますので定期的にバッテリー液のチェックが必要となってきます。

まぁ最近ではメンテナンスフリーバッテリーが増えてきていますのでバッテリー液を見ることがすくなくなりました。

チェックするときは素手ではなく軍手などをして絶対にバッテリー液がかからないようにし、万が一かかった場合は大量の水で洗い流してください。硫酸は有害で、色んなものを溶かしますので

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