SLIバッテリーとは
SLIバッテリーは、起動(Starting)、照明(Lighting)、点火(Ignition)を意味する用語で、短時間で最大電流を供給し、電圧を一定に保つよう設計されています。そのため、非常に低い内部抵抗を持っています。これらのバッテリーは浅いサイクル条件下での寿命が良いですが、深いサイクルでは寿命が非常に短い(約12-15サイクル)です。現在の放電は強い温度変化を伴うことがあり、そのため、重量、設計、形状が特徴的です。これらのバッテリーは、自動車やディーゼル車、ガソリン車などの起動用によく使用されます。
鉛蓄電池の他のタイプ
鉛蓄電池には2つの主要なグループがあります。
VLAバッテリー(換気鉛蓄電池)は、電極が液体電解質に浸された水没型または換気型の鉛蓄電池です。換気鉛蓄電池(VLA)には、以下の3つのグループがあります:
牽引またはディープサイクル:これらのバッテリーは、長期間にわたり一定で小さな放電を行うよう設計されています。サイクリングによる劣化が少なく、バッテリーが定期的に放電されるアプリケーション(例えば太陽光発電システムや電気自動車など)で必要とされます。
SLIバッテリー:SLIは起動、照明、点火を意味します。SLIバッテリーは短時間で最大電流を供給し、電圧を一定に保つよう設計されています。内部抵抗が非常に低いため、浅いサイクル条件下での寿命は良いですが、深いサイクルでは寿命が非常に短い(約12-15サイクル)です。
VRLAバッテリー(弁制御型鉛蓄電池)は、電解質が吸収分離器またはゲル中で固定化された密閉型または弁制御型です。VRLAバッテリーには、以下の2つの主要なタイプがあります:
吸収ガラスマット(AGM):AGM鉛蓄電池は、電解質に小さなガスチャネルがあるタイプの弁制御型鉛蓄電池です。吸収ガラスマットバッテリー鉛蓄電池は、通常の水没型およびメンテナンスフリー型鉛蓄電池よりも高い電力密度とエネルギー密度、長いサイクル寿命を持っているため、多くのアプリケーションに広く使用されています。
ゲルセル(ゲルバッテリー):現代のゲルバッテリーは、ゲル化した電解質を持つVRLAバッテリーです。ゲルバッテリーは、湿式バッテリーに共通する電解質の蒸発やこぼれ(およびそれに伴う腐食問題)を減少させ、衝撃や振動に対する耐性を高めています。
鉛蓄電池の化学原理 – 動作の仕組み
鉛蓄電池の動作原理は、充放電中に発生する化学反応によって説明できます。放電中、陽極で Pb + SO42- → PbSO4 + 2e– の反応が起こります。鉛は電解質と酸化して硫酸鉛を生成し、二つの電子を放出します。陰極でも PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e– → PbSO4 + 2H2O の反応で硫酸鉛が生成しますが、この反応では酸化鉛の還元が起こります。生成した硫酸鉛は電極や、ある程度は筐体の底にも沈着します。放電過程で硫酸が消費されるため、電解質の密度を測定することでSoC(State of Charge)を判断できます。充電時には、放電時に形成された硫酸鉛が鉛と還元酸化鉛に逆反応します。硫酸鉛が完全に消費され、充電プロセスが停止しない場合、電解質の電気分解が始まります。過充電により高い充電電圧が生成され、水の電気分解によって酸素と水素ガスが発生し、泡となって失われます。密閉型バッテリーには、発生した水素と酸素が水に再結合するための触媒(Pd、Pt)が通気口の上にあります。結果として得られるセル電圧は、ガルバニ電位系から決定できます。全体の酸化還元反応の電圧は次のようになります:E0 = 1.68V – (-0.36V) = 2.04V。

