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バッテリーの仕組み

投稿日 2014年4月19日 2:32 PM | 投稿者 kuruma

バッテリー(鉛電池)は電気を化学的な形で蓄える装置で、電気回路に接続されると、化学エネルギーが電気エネルギーに変換されます。
その仕組みは、内部が6つ(セル)に区切られたケースの中の1つずつに陽極、陰極及びセパレーターで構成された電気化学電池で6コのセルをセル間コネクターでつなぎ合わせ両端のセルに陽極と陰極がターミナルとして取り付けられています。
各セルは希硫酸で満たされていて放電するたびに硫酸濃度が薄くなり、充電すると硫酸濃度が濃くなるように化学作用が行われ充放電時の化学反応で水分が蒸発します。
鉛電池が放電すると、2つの電極の陽極と陰極間で電気化学的反応が行われ、車両の回路(ランプ、AV機器、スターターモーター等)を介して電子が陽極と陰極間を移行します。
放電が進むにつれて硫酸中の硫酸基が極板と反応して硫酸中の水素と極板の二酸化鉛中の酸素とが結合して水を生成して硫酸が薄くなります。
電気の消費量が増加し電解液中の硫酸分が薄くなることで(硫酸濃度が低くなり)硫酸が極板の活物質と反応して消費されると鉛電池の電圧が降下して、電流をとりだせなくなります。
消費される硫酸量は鉛電池から取り出される電気量に正比例するので、放電すると、電解液濃度が降下していく現象を利用して電解液の比重を計測することで、鉛電池の電気量を推定することが出来ますが、鉛電池の使用時間が長くなると極板中の鉛が崩壊して電池下部にたまり、充電しても化学反応が出来なくなり硫酸濃度が濃くならないようになり、鉛電池寿命をも比重計で判別が出来ます。

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