今回記事は前回の「Ⅳ－１．２）バッテリーの種類による充電器にもとめられる条件」の補足です。
＜もくじ＞
Ⅰ章 鉛バッテリーの構造
１．バッテリーの構造概要
２．極版について
１）グリッド（格子）とは
２）活物質（Active Material）とは
３．セパレーターの構造と役割
Ⅱ章 鉛バッテリーが劣化する原因とそのメカニズム
１．サルフェーション（硫酸鉛PbSO₄の蓄積・結晶化・粗大化）
１．バッテリーの構造概要
２．極版について
１）グリッド（格子）とは
２）活物質（Active Material）とは
３．セパレーターの構造と役割
Ⅱ章 鉛バッテリーが劣化する原因とそのメカニズム
１．サルフェーション（硫酸鉛PbSO₄の蓄積・結晶化・粗大化）
１）サルフェーションの概要
２）サルフェーションの発生メカニズム
３）電圧が高いとサルフェーションが起きにくい理由
２）サルフェーションの発生メカニズム
３）電圧が高いとサルフェーションが起きにくい理由
２．グリッド（格子）の腐食・酸化（Ⅰ章と一部重複）
１）グリッド（格子）とは
２）グリッド（格子）の主な役割
３）材質と製造技術
４）劣化との関係
３．活物質の剥離・脱落（Ⅰ章と一部重複）
１）活物質（Active Material）とは
２）活物質（ペースト）の構成と役割
３）ペーストの組成と製造
４）活物質の反応メカニズム（放電時）
５）活物質の劣化
４．電解液の劣化・減少（電解質劣化）
１）電解液とは？
２）劣化・減少の主なメカニズム
３）対策のポイント
４）硫酸濃度（比重）がバッテリーに与える影響
５．セパレーター劣化とそのメカニズム
１） セパレーター孔（ポア）の詰まり（Pore Blocking）
２）セパレーターの酸化劣化（主に正極側）
３） セパレーターの熱劣化・熱収縮
４）活物質の脱落によるショートリスク増大（底部堆積物）
５）セパレーターの極板密着性の変化（乾燥化）
６）経年劣化での微小クラック・ピンホール
７） どの極板を袋状セパレーターで包むかは“メーカーの設計思想で異なる”
８）まとめ：セパレーターの劣化はバッテリー寿命の“最後の砦”
６．温度・熱サイクルによる加速劣化
７．劣化原因から導かれる対策
１）化学反応速度の加速
２）電解液の蒸散・乾燥
３）熱膨張・収縮による機械的ストレス
４）過充電が起きやすくなる
５）熱暴走（thermal runaway）のリスク増加
７．劣化原因から導かれる対策
Ⅲ章 国産高品質バッテリと安価バッテリーの違い
１．バッテリー寿命に差が出る理由＜GSユアサ vs 台湾ユアサ vs 安価な中国製＞
２．サルフェーションの基本的な進行要因
３．互換バッテリーでも違う内部構造
４．偽物（粗悪コピー）バッテリーに要注意！
５．（参考）購入バッテリーの選定方法（私の場合）
Ⅳ章 バッテリー充電器の違い
１．バッテリーにあった充電器を選ぶ
１）車両用バッテリーの種類
２）バッテリーの種類による充電器にもとめられる条件
（注１）VRLA（密閉型）の過充電によるガス発生について
（注２）GELバッテリーの充電電圧と充電器について
３）パルス充電について
４）維持充電（トリクル充電／フロート充電）について
Ⅴ章 その他
・・徐々に書き上げていく予定なので、”もくじ”の内容は後日修正が入る可能性があります。
４）維持充電（トリクル充電／フロート充電）について
Ⅴ章 その他
・・徐々に書き上げていく予定なので、”もくじ”の内容は後日修正が入る可能性があります。
（注１）VRLA（密閉型）の過充電によるガス発生について
前回記事で、「VRLA（密閉型）は、密閉されているので ガス発生は厳禁」と学習したことをそのまま書きました。 その際に疑問に思ったのが、「VRLA（密閉型）も内部に安全弁が設けられているのに何故厳禁なの！？」
さらに深堀して調べました。
⇒「多少は大丈夫」ではあるが、“安全弁がある＝ガス発生しても問題ない” という意味ではない。 むしろ 安全弁が作動するような状態は、すでにバッテリーにとって異常事態と考えるべき！
(1)VRLAバッテリーに安全弁がある理由
VRLA（Valve Regulated Lead Acid）＝「弁の付いた密閉型」。 この“弁”が 安全弁（リリーフバルブ） です。
(2)安全弁の役割
・内部圧力が異常に高まったときだけ開く
・バッテリーが「破裂」しないようにするため
・開いたときは内部ガス（主に酸素・水素が混ざったもの）を外へ排出する
→つまり＜破裂を防ぐための“最後の砦”＞であり、＜通常は一生開かない＞のが正常。
(3)「多少ガスが出ても安全弁があるから大丈夫？」
→ 大丈夫ではない。 むしろ劣化加速のサイン！
◆安全弁が開く＝以下のどれかが起きている状態
・過充電
・高温
・内部で急速なガス発生（酸素/水素発生）
・内部短絡（ショート）
・劣化で吸着できる酸素量が減少
◇VRLAバッテリー内部はもともとこういう仕組み↓
・正極で発生する酸素を、負極が吸収して再結合する（ガスを外に出さない）
・この“酸素再結合反応”が追いつかなくなると、内部圧が上がり、安全弁が開く
つまり・・
安全弁作動＝酸素再結合システムが機能していない（＝劣化 or 過充電）
ということ。
(4)安全弁が作動すると何が起きるか
① 水分が失われる（＝不可逆の劣化）
排出されるガスには水分が含まれるため
→ 電解液が減る・・・開放型のように補水はできない。
→ 内部抵抗が上昇
→ 再結合反応がさらにできなくなる悪循環
② 内部圧の急上昇 → グリッド腐食加速
高温になりグリッドの腐食が進むため、バッテリー寿命が急速に短くなります。
③ 酸ミストが外部に出て端子腐食が進む
白い粉（硫酸塩：硫酸鉛）が端子周辺につくのは、安全弁作動の典型的サイン。
④ では“少しだけ”安全弁が動くのは許容範囲？
基本的にはNG。
たとえ一瞬でも安全弁が動く状況は
・過充電気味の充電器
・レギュレーターの電圧が高い
・高温での走行
・経年で内部乾燥ぎみ
など、どれも寿命を縮めます。
(5)まとめ
・安全弁がある＝多少ガスが出ても平気、ではない。
・安全弁は「破裂を防止するための緊急装置」であり、作動した時点で“異常状態”と考えるべき。
（注２）GELバッテリーの充電電圧と充電器について
バッテリーの種別によって適正充電電圧が異なることはすでに書きました。
充電電圧が適正電圧より高い場合、過充電になりバッテリーを傷める可能性が増します。
特にGELバッテリーとLi-feバッテリーへの高電圧での印加や過充電は、”即死”をまねくおそれもあり（さらにLi-feの過放電は即死）、バッテリーメーカーからも適正電圧以上の印加や過充電は厳禁とアナウンスされています。
ここで問題があります。
昨今の充電器は、「開放型バッテリー、VRLAバッテリー、AGM、GELバッテリー、すべてに対応！」とうたう商品がほとんどです。
さすがに鉛バッテリーと全く仕組みが違う「Li-feバッテリー」の対応を、鉛バッテリーと違うプロファイルを持たない充電器が”Li-feバッテリー対応”とうたっている悪質な商品はなさそうでしたが・・。（後追記・・販売業者が質問に対し鉛バッテリー種類しか持っていな充電器を”Li-feバッテリー対応”と回答している実例がありました。）
ただ鉛バッテリーの中で、GELバッテリーだけは14.1～14.3Vが適正充電電圧で、特にこれより高い電圧での充電は、バッテリーは破損をまねくので厳禁！とバッテリーメーカーからもアナウンスされています。
いろいろなバッテリー充電器を調べてみましたが、GELバッテリー専用のプロファイルを持ち、GEL専用の充電制御をしている充電器は見つけられませんでした。（国内で流通されている一般的な商品のなかでは）
すべて鉛バッテリーのひとつのプロファイルで、開放型バッテリー、VRLAバッテリー、AGM、GELのバッテリーを充電しているようです。
各充電器の仕様を調べてみました。 充電電圧を仕様に明記しているところもあれば、簡単に12Vとだけ書かれていたり・・。
メーカーにより鉛バッテリーの充電電圧が14.4Vあたりのところから14.7Ｖと高めのものまで様々ですが、GELバッテリー対応とうたわれていました。
信頼の高いメーカーの製品の14.4Vだとまだ許容範囲かなと思いますが、14.7Vの充電電圧や、信頼の低い（個体差のある）安価な製品の公表値14.4V±0.2Vだと、GELバッテリーを傷める可能性が高いのではと個人的に思ってしまいます。
GELバッテリーの最適充電電圧14.1～14.3Vで充電をおこなえる充電器を見つけることができませんでした。
くわえてGELバッテリー対応とうたいながら、かなり高めの充電電圧で印加している充電器がかなりあることに驚いています。
個人的には今時点で、高額であること、過充電耐性が低いこと、そしてGELバッテリーの特性に見合ったバッテリー充電器がみつからない事etcで、GELバッテリーを使用することはありませんが、購入を検討されている方は注意された方がいいかもしれません。
－続く－
ps:本記事は自分の知識向上のために調べて作成したものです。 間違い等もあるかもしれません。ご承知おきください。
