バッテリーの比重値、液温、充電の関係と測定方法
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■バッテリー比重値と充電状態の関係


鉛バッテリーの電解液の比重値は充電状態によっても変化します。

比重計で電解液を吸引し、比重値が「1.250」を割っているならば、次の原因が考えられます。

1. 充電不足
2. サルフェーション
3. セルの物理的な劣化、故障

バッテリーを充電すれば比重値は上昇し、放電すれば比重値は低下します。

よって、ディープサイクルバッテリーならば、充電完了後に比重値を測定します。

自動車のスターターバッテリーならば、走行後(十分、走行充電された状態)または、充電器で充電完了後に比重値を測定します。


【比重値の測定方法】

開放型鉛バッテリーならば、バッテリーの上面に防爆液栓またはキャップが装着されています。(12Vバッテリーならばコインでキャップを外せます。)


【危険!】

バッテリー液は危険な「希硫酸」です。作業時は必ず手袋を装着します。
できれば、同時に保護メガネ等の装着が望ましいでしょう。


比重計[1]. バッテリー本体上面のキャップを外す。

[2]. 比重計のゴム球を親指と人差し指でへこませる。

[3]. 比重計の先端部をバッテリー上部から静かに本体内へ差し込む。

[4]. スポイトの要領でバッテリー液をゆっくり吸引する。

[5]. 吸引したバッテリー液の水面を横方向から確認し、浮きの目盛りを読み取る。


正常なバッテリー液は無色透明。

※比重計で吸引したバッテリー液が濁っている(黒色、茶色)ならば、電極板が劣化、損傷している可能性が考えられます。


比重値 1.280 1.270 1.260 1.250 1.240 1.230 1.220 1.210 1.200 1.160 1.120 バッテリー液温
20℃の場合
充電状態
(%)
100 93.75 87.50 81.25 75.00 68.75 62.50 56.25 50.00 25.00 0.00



■バッテリー再生・延命システム装着の判断目安

充電後の
比重値
各セルの
比重差
鉛バッテリーの種類
※充電量により比重
値は変化します
Max比重値-
Min比重値
鉛バッテリー
(EBバッテリーを含む)
バッテリーフォークリフト用
鉛バッテリー(クラッド式)
1.280 0.04以下 ナノパルサーの装着OK ナノパルサーの装着OK
1.270
1.260
1.250
1.240 0.04以下 ナノパルサーの装着OK

(充電後の比重値1.22以上)
ナノパルサーの装着OK

(充電後の比重値1.21以上)
1.230
1.220
1.210 0.04を
超える
電極板に物理的なトラブルが発生
している可能性があります。
(充電後の比重値1.21以下)
1.200以下 電極板に物理的なトラブルが発生
している可能性があります。
(充電後の比重値1.20以下)

これはシステム装着可否の判断目安です。

構造上、鉛バッテリーの電極板を外から確認することができないため、比重値を測定することによりバッテリーコンディションの概要を判断します。充電しても比重値が極度に低い場合、電極板の物理的な劣化や故障が考えられます。

※鉛バッテリーは個体差があります。各セルの比重差「0.04」が良好、不良の目安になります。
※充電不足のバッテリーは比重値が低下します。比重値測定は、満充電後に行って下さい
※使用中の鉛バッテリーは1台1台コンディションが違います。上記一覧はあくまで統計的なものです。



■比重値とバッテリー液温の関係

バッテリー液温と比重値の関係
液温
(℃)
比重計が
示す
比重値
液温
(℃)
比重計が
示す
比重値
液温
(℃)
比重計が
示す
比重値
液温
(℃)
比重計が
示す
比重値
−10 1.3010 10 1.2870 30 1.2730 50 1.2590
−9 1.3003 11 1.2863 31 1.2723 51 1.2583
−8 1.2996 12 1.2856 32 1.2716 52 1.2576
−7 1.2989 13 1.2849 33 1.2709 53 1.2569
−6 1.2982 14 1.2842 34 1.2702 54 1.2562
−5 1.2975 15 1.2835 35 1.2695 55 1.2555
−4 1.2968 16 1.2828 36 1.2688 56 1.2548
−3 1.2961 17 1.2821 37 1.2681 57 1.2541
−2 1.2954 18 1.2814 38 1.2674 58 1.2534
−1 1.2947 19 1.2807 39 1.2667 59 1.2527
0 1.2940 20 1.2800 40 1.2660 60 1.2520
1 1.2933 21 1.2793 41 1.2653 61 1.2513
2 1.2926 22 1.2786 42 1.2646 62 1.2506
3 1.2919 23 1.2779 43 1.2639 63 1.2499
4 1.2912 24 1.2772 44 1.2632 64 1.2492
5 1.2905 25 1.2765 45 1.2625 65 1.2485
6 1.2898 26 1.2758 46 1.2618 66 1.2478
7 1.2891 27 1.2751 47 1.2611 67 1.2471
8 1.2884 28 1.2744 48 1.2604 - -
9 1.2877 29 1.2737 49 1.2597 - -
メーカー出荷時、液温20℃において基準比重値1.2800
(基準比重値が1.30以上のバッテリーは割愛)

水の体積変化 ・・・ 水温上昇とともに体積が増加。

水温上昇 体積増加 単位体積当りの硫酸密度が低下 比重計の測定値が
  低く表示
水温低下 体積減少 単位体積当りの硫酸密度が上昇 比重計の測定値が
  高く表示
※比重値が1.290の場合、-70℃でもバッテリー液が凍ることはありません。



比重計が示す比重値はバッテリー液温によっても変化します。補正値は「0.0007」

・液温が1℃上昇で、比重値が「0.0007」低下。
・液温が1℃低下で、比重値が「0.0007」上昇。

Ex. 比重値1.250、液温40℃の場合

1.250+0.0007(40℃-20℃)
=1.250+0.014
=1.264

比重計が示す値は1.250ですが、補正後の比重値は1.264となります。

つまり、液温が上昇 →  比重計の数値は低く表示
     液温が低下 →  比重計の数値は高く表示されます。

寒冷地や夏季にバッテリー液温が低下、上昇している場合、補正後の比重値を求めます。
※一般的な常温20℃前後では比重計が示す値をそのまま使用します。



■比重値

比重値は、以下の条件により上下します。
  1. 充電状態
    • 充電後・・・比重値が上昇
    • 放電後・・・比重値が低下
  2. サルフェーションの付着具合
    • サルフェーションの影響を受けているバッテリーは充電しても比重値が上昇しにくくなります。
  3. バッテリー液温
  4. バッテリー液の量
測定の基本原則として環境面を統一することです。正確な比重値を導くためには、
  1. 充電後に測定
  2. バッテリー液温が極度に低下、上昇している場合は、補正値で補正する
  3. あらかじめ、測定前にバッテリー液を適正量に揃えておく

■電圧の測定方法

バッテリー電圧は満充電後にテスターで測定します。
(※充電後(走行後)から1-2時間以上経過すると、電圧が安定してきます。)
カーバッテリーの場合(12V)
・正常なバッテリーは、「12.60V」以上を示します。
バッテリーフォークリフト用バッテリーの場合
・正常なバッテリーは、各セル「2.10V」以上を示します。
  • 48Vバッテリーの場合・・・総電圧50.4V以上を示します。
  • 24Vバッテリーの場合・・・総電圧25.2V以上を示します。




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