サブバッテリー復活　サルフェーション除去　パルス充電　バッテリーチェッカー　ディープサイクルバッテリー

3年前に交換した、100Ahディープサイクルバッテリー（ACDelco M27MF）が、最近どうも調子悪くなってきました。夜間にソーラー充電が停止すると電圧が下がり、冷蔵庫が止まってしまうのです。廉価品のディープサイクルバッテリーは、補充電500回ほどで内部が劣化しはじめ、3年が寿命と言われます。使用条件によっては、1年と言う話も聞くので、我が家のもそろそろ換え時と感じておりました。
　ただしバッテリーの劣化原因には●電極板の腐食や破損などの物理的原因と、●電極表面に付着するサルフェーション（硫酸鉛の結晶）という化学的原因の2種類があるそうです。前者は致し方ありませんが、後者は『パルス充電』なるもので、復活すると聞きました。

　サルフェーション（硫酸鉛）は化学反応により生成される非伝導性の結晶で、バッテリー劣化原因の70％を占めます。発生したばかりのサルフェーションはとても柔らかく、ただちに充電すれば電解液に溶け込み、頻繁な充電で、バッテリー容量の低下を軽減できます。しかし、長期間放置したり、過放電しながら使用していると、サルフェーションが少しずつ硬化し、充電しても電解液に戻らず、電極板の表面に付着するようになります。絶縁体であるサルフェーションにより、内部抵抗が大きくなり、パワーが低下し容量が低下します。

　ここでパルス充電とは、一般的には30~60KHz、研究分野では1.5MHzで電気的な振動を与えて充電する方式のことを言います。極板に付着した非伝導物質である硫酸鉛が、分解されずに時間の経過で結晶化したものがサルフェーションで、蓄積で劣化が起こり、最終的に寿命となります。
そこで、充電時に電気的振動（パルス）を与えることで、サルフェーションの分解を促進させる効果があることが分かっています。日常のメンテナンスにパルス充電器を使用し続けることで、バッテリーのコンディションを整えることができます。

パルスは充電過程のどの段階で加えるのが効果的なのか？　バッテリー充電器メーカーの『オメガプロ』
https://www.omega-pro.jp/
によれば、充電の『全過程』だそうです。

　交換前に、このパルス充電を試してみようと考え、比較的安価（1万998円）な、LVYUAN(リョクエン) のパルスバッテリー充電器と、バッテリー診断機（3949円）を買いました（リンクは下欄参照）。

　結果は映像の如し。まだ、どれほど効果の持続期間があるか不明です。しかし今のところ、いつもならソーラーの止まる夕刻には冷蔵庫が止まり、明け方には赤色に点灯しているバッテリーのアラームが全く見られないどころか、朝まで冷蔵庫が問題無く稼働するようになりました。

　ここで2点の注意があり、先ず第一に、バッテリーチェッカーで測定する際、ネジが切ってある端子だと、エラーが出ました。おそらく接地面積が点状に小さくなって抵抗となるのでしょう。
　もう一つは、ソーラーに繋げ放しのサブバッテリーは、13.2Vを示すので、仮に劣化していても、見かけ上は満充電です。しかし冷蔵庫などの動力電力で放電すると、電圧降下までの時間が短く、冷蔵庫も止まってしまいます。この状態からパルス充電を掛けても、充電時間はほとんど取れず、サルフェーションの除去に至りません。そこで、一度ある程度放電し、12.2Vくらいになったところで改めてパルス充電に繋げると、その後24時間ほどの充電時間が取れ、サルフェーション除去がうまくいくでしょう。

　さらに、2年ほど前に、ショットキー・バリア・ダイオードを組み込んで作った、循環電流防止回路ですが、これも2つの問題がありました。
先ず、ダイオード自体の電圧降下作用で、整流する際、実測でバッテリーよりも0.37V下がってしまうので、冷蔵庫の作動エラーの原因になります。そこで新しいバッテリー以外は保護する対象では無いと考え、回路のダイオードを1ヶ所にしたことで、新しいバッテリーからは電圧降下することなく冷蔵庫へ配線する経路が確保できました。
もう1つは、ダイオードから延びる銅線が細く、発熱を危惧して、かつて2本ずつ並列に繋げてました。しかし、ダイオードは抵抗と違い、並列に繋げても、どちらか一方のダイオードにほとんどの電流が流れてしまうため、並列接続の意味がないことが分かりました。そこで、今まで使っていた、最大使用電流15Aの並列2本を30Aのもの1本に取り換えました。

CCA（コールドクランキングアンペアー：Cold Cranking Ampere）は、エンジンを始動させる能力を示す性能基準値で、-18℃±1度の低温状態で、充電率100%から定電流放電した場合、30秒後の電圧が7.2V以上を保てる限界の電流値(A)を表します。

CCAはおもにアメリカで採用されていましたが、日本でも使われるようになりました。華氏0度（0°F）は-17.8度ですが、JIS規格で『-18±1℃』での測定を定格コールドクランキング電流と規定しています。

例えば、CCAが550Aのバッテリーとは、マイナス18℃で 550Aの定電流放電を30秒間行っても、7.2V以上の端子電圧を維持できるバッテリーであるという意味になります。

CCA値を計測した際、70%以上のCCA値であれば使用可能で、70%未満なら寿命、交換が推奨されます。

尚、セルモーターの始動には、普通乗用車でおおよそ100Ａ、トラック・バスで300Aの電流が必要です。



鉛蓄電池の劣化原因
https://www.infuse-net.com/bt-cause.h...

https://www.infuse-net.com/articles/a...

パルス充電
https://www.omega-pro.jp/charger.html...

https://falconblog.org/batteri-pulse-...

http://alton-moore.net/graphics/desul...


ADPOWバッテリー診断機 12V用　電圧 内部抵抗 CCA値測定　￥3,949
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LVYUAN(リョクエン) 2022年最新型自動パルスバッテリー充電器 定格20A 12V/24V対応　￥10,998
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