バッテリー用語
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バッテリーの用語と定義

それでは早速、ご紹介しましょう。

以下の概要は、電池や電池技術を日常的に扱う際に使用される電池用語を簡潔にまとめたものです。 この本は包括的なものではなく、一般の方に電池用語の基本的な理解をしていただくことを目的としています。 専門家でなくても、メーカーや電池販売者が提供する情報を理解し、電池購入の際にこれらの組織との話し合いで自信を持てるようにする必要があります。

バッテリー関連用語

  • AC
    交流とは、導体内の電荷の動きが周期的に反転している状態のこと。

  • 水と混ぜると水素イオンを放出することができる化学物質。 硫酸(H2SO4)は、鉛蓄電池の電解質として使用される。
  • アキュムレータ
    充電可能なバッテリーやセル。
  • アクティブマテリアル
    電気化学セル内で電子を生成・蓄積し、電気エネルギーとして放出する電池内の化学物質。 放電時に活物質が電解液と反応し、正極と負極で起こる酸化反応と還元反応から価電子を供給する
  • AGM(吸水性ガラスマット)
    密閉型の組換え型鉛蓄電池の一種で、セルの板の間に電解液を吸収・保持するガラス微細繊維をほぼ全面に使用した不織布のセパレータ材を使用した電池のことをいう。 AGMとは、セル内のガラスマットを高圧縮して適量の酸を吸収し、活物質に圧力をかけてAMとプレートグリッドの接触が失われないようにしたものです。
  • アンペア(Amp, A)
    回路を流れる電子の流量を表す単位。 1アンペア=1クーロン/秒。
  • アンペア・アワー(Amp-hrs、Ah)。電流(アンペア)と放電時間(アワー)を掛け合わせて得られる、バッテリーの蓄電容量を表す単位。 (例5アンペアを20時間駆動するバッテリーは、5アンペア×20時間=100アンペアの容量となります)
  • 陽極。セルの負極。 陽極は放電時に電子を失い(酸化)、充電時に電子を得る(還元)。
  • 電池。1つまたは複数の電気化学セルが、セル間接続によって電気的に直列または並列に接続されたもの。
  • BMS:バッテリーパックの寿命を最大限に延ばし、過充電や過小充電、個々のセルの不均衡、極端な温度変化などの要因による損傷からバッテリーパックを保護するために監視する電子システム。 また、バッテリーパックには、安全機能や他の機器との通信機能が備わっている必要があります。
  • Boost Charge(ブーストチャージ)。通常、1回のサービスサイクル中に、バッテリーに適用される義務を確実に果たすために適用される、1回または複数回の追加の短い高速充電。
  • BCIグループBattery Council International(BCI)のグループ番号は、物理的および電気的特性によって電池を識別します。 寸法(L x W x H)、電圧、端子配列の極性、端子の形状や種類などです。 この特性により、購入者は自分の車に合うバッテリーを特定することができます。
  • 容量。バッテリーの容量は、特定の放電率と温度においてバッテリーが発揮するアンペア数として規定されています。 電池の容量は一定ではなく、放電量の増加に伴い減少することがわかっています。 電池の容量は、活物質の重量、活物質の密度、活物質のグリッドへの接着性、プレートの枚数・デザイン・寸法、プレートの間隔、セパレーターのデザイン、比重、使用可能な量など、さまざまな要因に影響されます。 電解液、グリッド合金、最終制限電圧、放電率、温度、内部・外部抵抗、電池の経年変化、寿命など。
  • 正極:セルの正極。 陰極は、放電時に電子を得て(還元)、充電時に電子を失う(酸化)。
  • Cell:Electrochemical Cellの略。 これは、イオン伝導性のある電解質の中に、2つの異種材料(通常は金属)を入れたものです。 異種金属は、電気化学表の位置に応じて電位差を与える。 この差が起電力となり、電池の電圧を決める単セル電圧となる。 ニッケルカドミウムの場合は1セルあたり1.2V、鉛蓄電池の場合は2Vとなります。
  • Charge Acceptanceの略。時間、温度、充電状態、充電電圧、バッテリーの履歴など、与えられた外部パラメータの下で、バッテリーがエネルギーを受け入れ、蓄える能力。 一般的には電池の内部抵抗や容量と連動しています。
  • コールドクランキングアンペア(CCA)。12VのSLI(Starter Lighting Ignition)バッテリーが寒冷地でエンジンを始動する能力を示す評価です。 完全に充電された新品のバッテリーを-180℃で30秒間、7.2ボルト以上の電圧を維持したまま取り出せるアンペア数と定義されています。
  • 充電器。放電状態にあるバッテリーに電気エネルギーを供給する装置。
  • コンダクタンス。物質の中を電流が流れやすいこと。 コンダクタンスの標準的な単位はシーメンス(Sと略す)で、以前は抵抗(Ω)の逆数であるmhoと呼ばれていた。
  • コンテナ。セルや電池の部品を収納する箱のこと。 使用する電解液に対して不活性であること、そして可能な限りの耐衝撃性が必要です。
  • 腐食。材料とその環境が化学的または電気化学的に反応して、通常は金属である材料が反応の結果として化合物を生成すること。 金属では、酸化(電子損失)反応によって、金属化合物(例:Pb)が硫酸の存在下でPbSO4に放電することで生じる。
  • 電流。素粒子の荷電粒子(負の電荷を持つ電子、正の電荷を持つ陽子など)、イオン(1つ以上の電子を失った、または獲得した原子)、正孔(正の粒子と考えられる電子欠損)などの電荷キャリアの動きのこと。 電荷キャリアが電子である電線の電流は、電線の任意の点を単位時間当たりに通過する電荷の量を表す。
  • サイクル。バッテリーの用語では、1サイクルとは、完全に充電された状態からの1回の放電と、完全に充電された状態への1回の再充電の完全なシーケンスのことです。
  • サイクル寿命。放電時の電圧が最低限の設定値に達するまで、電池が規定の充放電サイクルを行うことができる回数。 放電深度、放電・充電速度、充電・放電時の電圧設定、温度などのパラメータは、通常、サイクル寿命試験の性質を表すために定義されます。 バッテリーが完了するサイクル数は、設定されたテストパラメータに加えて多くの要素に依存します。 代表的な要因としては、電池の設計、化学的性質、構造材料などが挙げられます。
  • Deep Dischargeの略。バッテリーの電圧が、メーカーが推奨する放電率の最小値になるような電流で放電することです。 例えば、鉛蓄電池の場合、5時間かけて1セルあたり1.7ボルトまで放電すると、C5の割合で100%放電されます。
  • Deep-Cycle Battery(ディープサイクルバッテリー)。特定の放電率でメーカーの最小推奨電圧まで放電したときに、最大のサイクル数を得られるように設計された電池。
  • 放電中。電池を負荷に接続して電流を供給すると、放電しているという。

さらにバッテリーの専門用語も!?

  • 電解液。電気化学電池では、正極と負極の充放電を可能にするために、イオンを移動させる導電性媒体が必要である。
    鉛蓄電池の場合、電解液は硫酸を水で薄めたものです。 電気化学反応に必要な水と硫酸塩を供給する導体である。
    PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2Oとなります。
    リチウムイオン電池では、電解液は電極と反応せず、充電時には正極から負極へ、放電時には負極から正極へとLi+イオンが移動するだけです。
  • 電子計測器。電気抵抗、静電容量、金属およびイオンコンダクタンスを含む抵抗またはインピーダンスの測定を通じて電池の状態を評価する電子機器。 多くの場合、これらのデバイスは高周波パルスを使用し、低電流を流します。
  • エレメント。正極板と負極板を組み合わせ、その間にセパレーターを設けたもの。
  • Equalization Chargeの略。バッテリー内のすべてのセルが完全に充電された状態になるようにするプロセス。 また、各セルの電解質は、密度が均一で層状化していないことが望ましい。 これは通常、複数のバッテリーが接続されている場合に行われるプロセスで、過少充電や頻繁な放電により、個々のバッテリーやセルが同じ充電状態にならないようにするためです。 通常、充電電流は低く、期間は最大で数日になります。
  • 形成。電池製造において、初めて電池を充電することを「フォーメーション」という。 電気化学的には、正極板上の酸化鉛ペーストが二酸化鉛に、負極板上の酸化鉛ペーストが金属スポンジ鉛に変化します。
  • GEL:鉛蓄電池の電解液に化学薬品を混ぜて固定化した非液状の構造体のことで、よく使われる名称。 これは、重合剤を使用するか、微細なシリカパウダーを加えることで可能になります。 その目的は、電解液の流出を防ぎ、充電時に水の分解によって放出される水素と酸素の再結合を可能にすることである(VRLAバッテリー参照)。 ゲル化した電解質を用いた電池は、「GEL電池」と呼ばれることが多い。
  • グリッド。電池プレートの活物質を支える金属または金属合金の枠組み。 放電時には活物質で作られた電流を電池の端子に流し、充電時には端子から活物質に流します。
  • グランド。回路の基準となる電位。 自動車では、部品からの直接配線の代わりに、回路を完成させるための経路として、1本のバッテリーケーブルを車体やフレームに取り付けた結果のこと。 現在、自動車やLTVのアプリケーションの99%以上は、バッテリーのマイナス端子をアースとして使用しています。
  • グループ。電池の定格容量を達成するために、正極板と負極板、セパレータを適切な数だけ組み合わせた電池の単セルのこと。

  • グループのサイズバッテリー・カウンシル・インターナショナル(BCI)は、一般的なバッテリーの種類に番号と文字を割り当てています。 最大コンテナサイズ、ターミナルの場所や種類、特別なコンテナの特徴などの基準があります。

  • 比重計。電池の電解液の比重を測定し、酸やアルカリの濃度を推定するための装置。
    インターセルコネクター。電池内で隣り合うセルを直列に接続する構造で、あるセルのプラスと次のセルのマイナスを接続する。

  • インピーダンス(Z)。電気回路や部品の交流に対する実効抵抗値。 これはオーム抵抗とリアクタンスの複合的な効果から生じるもので、抵抗と同じ単位、すなわちオームを持つ。

バッテリー用語
  • 内部抵抗(IR)のこと。電池には、抵抗、静電容量、インダクタンスがあります。 以下は、ランドレスモデルと呼ばれる電池の全抵抗値の表現です。

    Ro= 電池メタリック+電解液+セパレータのオーム抵抗
    RCT= 電気二重層(EDL)を介した電荷移動抵抗
    Cdl=二重層のキャパシタンス
    L=金属部品の高周波インダクタンス
    Zw=質量輸送効果を表すウォーバーグインピーダンス
    E=回路のEMF

  • 鉛蓄電池:正極に鉛合金の導体と酸化鉛の活物質、負極に純スポンジ状の鉛を用いた板状の電池。 電解質は、酸の重量が30~40%の範囲の希硫酸です。
  • ロードテスター。電池から電流を流して電圧を測定する装置。 バッテリーの容量を決めるのは
  • ローメンテナンスバッテリー。電解液を補充するために頻繁に水を加える必要がないバッテリー。 一般的には、充電をコントロールしながら3~6ヶ月の間隔で追加します。

バッテリー・ストレージに関する用語をもっと知ろう

  • MCA(Marine cranking amps)。MCAとは、マリンバッテリーが短時間に大きなアンペアを供給する能力を示す業界の評価です。 マリン用バッテリーは通常、氷点下で使用されることはないため、マリン用クランキングアンペアは0°F(0℃)で測定されるのに対し、コールドクランキングアンペアは0°F(-18℃)で測定されます。 この定格は、12ボルトのバッテリーの場合、少なくとも7.2ボルトの電圧を維持しながら、32°Fで30秒間、マリンバッテリーから取り出せるアンペア数です。 MCAレーティングが高いほど、マリンバッテリーの起動力は大きくなります。
  • メンテナンスフリーのこと。正しい充電方法で使用した場合、通常は使用期間中に水やりを必要としない電池のこと。
  • 負。電位を表す電子の流れの方向。 電池のマイナス端子は、充電時にプレート活物質を還元するための電子を供給します。
    Mx+ + xe = M
  • オーム(Ω)。電気回路内の電気抵抗やインピーダンスを測る単位。 SI単位では、1ボルトの電位差を受けると1アンペアの電流が流れる電気抵抗のSI単位として定義される。
  • オームの法則。電気回路を構成する導体の電流、電圧、抵抗の関係
    V = IxR (V = ボルト、I = アンペア、R = オーム)
  • Open-Circuit Voltage(開回路電圧)。端子が開放状態、つまり負荷がかかっていない状態での電池の電圧。
  • プレート。正極と負極を形成する電池の電気的活性成分である。 これらは、活物質を支える硬い導体で構成されています。 導体は、活物質を支持する帯状やシート状、あるいは導体と活物質の密着性を高めて電池全体の重量を低減するグリッド構造など、複数の形態をとることができます。 プレートには、使用する電池の電極の極性に応じて、プラスとマイナスがあります。
  • 正。従来の物理学では、回路の負の部分に電流が流れる点。 電池の相対的な電位が高い点または端子。 電池は、正極板で活物質から電子を奪って酸化反応を行い、負極板に電子を流して還元反応を行います。
Traditional current and Electron direction
  • 一次電池。電気エネルギーを蓄えたり供給したりすることができるが、電気的に再充電することができない電池のこと。 代表的なケミストリーは以下の通りです。 (i)炭素-亜鉛(ルクランシェ細胞)。 (ii)アルカリ-MnO2 (iii)リチウム-MnO2 (iv)リチウム-二酸化硫黄。 (v) 二硫化リチウム・鉄。 (vi)塩化リチウムチオニル(LiSOCl2)。 (vii) 酸化銀、および (viii) ジンクエア
  • 予備容量評価。完全に充電された新品のSLIバッテリーが、27℃で25アンペアの電流を流し、セルあたり1.75ボルト以上の端子電圧を維持する時間(分)。 これは、自動車のオルタネーターやジェネレーターが故障したときに、バッテリーが必要なアクセサリーを作動させ続けることができる時間を表しています。
  • 抵抗(Ω)。電 気抵抗とは、回路や電池の中で電流が自由に流れるのに抵抗すること。 抵抗は、電気エネルギーを熱エネルギーに変換するもので、機械的な摩擦と似ています。 回路内の金属に電圧をかけると、金属の伝導帯にある電子が正味の動きをします。
  • 電子の動きは、金属格子の原子の振動によって妨げられ、電流の電気エネルギーの一部が熱として失われることになり、これが抵抗である。 格子振動は温度が上がると大きくなるので、金属の抵抗値も温度が上がると大きくなります。 電池の抵抗は、一部は導体による金属的なもの、一部は電解液やセパレータによるイオン的なもの、一部は電池内の金属導体による磁界の発生による誘導的なものです。

まだまだバッテリーの条件は続きます!

  • 密閉型電池。ほとんどの再結合電池は、ガスの流出を防ぎ、酸素と水素が再結合して水になるのを促進するために、圧力開放弁で密閉されている(VRLA参照)。 また、ノーメンテナンスで、内部へのアクセスができないように密閉されていても、ガスが自由に逃げられるように通気口が加圧されていないバッテリーもあります。 この電池は非常に水の損失が少ない電池で、組み換えではなく、保証された寿命である数年は持ちます。
  • 二次電池。電気エネルギーを蓄えて送り出すことができる電池で、放電とは逆方向の直流電流を流すことで充電することができる。
  • セパレーター。細胞の正極板と負極板の間にある多孔質の仕切りで、イオン電流の流れを通す。 セパレーターは、ポリスチレン、PVC、ゴム、グラスファイバー、セルロース、電気化学的に異なる様々なポリマーなど、数多くの素材から作られています。
  • Short Circuit(ショートサーキット)。電源のプラスとマイナスの間が直接低抵抗で接続されること。 電池のショートは、外部では両端子間で発生し、内部ではセパレーターの不良や活物質の脱落による正負極板の接触、さらには製造上の欠陥が原因で発生します。
  • 比重(Sp.Gr.またはSG)。比重は、バッテリー内の電解質濃度を示す指標です。 この測定は、水の密度と比較した電解質の密度に基づいており、通常、フロートまたは光学式比重計を使用して決定されます。
  • SLI(Starting, Lighting, Ignition)バッテリー。自動車に電気エネルギーを供給し、スターターモーターやライト、エンジンの点火システムを動かすための二次電池。 ほとんどの場合、鉛蓄電池を使用しています。
  • State of Charge(またはState of Health)の略。ある時点で電池に蓄えられている低速度の電気エネルギーの量を、完全に充電され、同じ放電条件で測定されたときのエネルギーの割合で表したもの。 バッテリーが完全に充電されている場合、充電状態は100%と言われています。
  • 層状化。細胞の下部から上部への密度勾配により、電解質の濃度が不均一になること。 深い放電から一定の電圧で充電された鉛蓄電池に多く見られる。 これは、プレートの表面で高密度の酸が生成され、放電した電池の電解液の密度が低いため、すぐにセルの底に沈んでしまうためです。 高い充電電圧で時々ガスを発生させて電解液を撹拌しないと、成層は活物質を損傷して鉛蓄電池の寿命を著しく低下させる。
  • 硫酸化。放電状態または低充電状態で長期間放置することによって生じる鉛蓄電池の状態またはプロセス。 放電反応により、正極板と負極板の両方に硫酸鉛が生成され、一部の鉛蓄電池、特に鉛カルシウムグリッドを持つ電池では、高抵抗のグリッドのパッシベーションにつながる可能性があります。 これにより、バッテリーが正常に充電できなくなり、実質的に使用できなくなることがあります。
  • 端子。外部回路が接続される電池の外部電気導体。 一般的に電池には、トップ端子(ポスト)とサイド端子(フロント)があります。 電池によっては、両方の端子があるもの(デュアルターミナル)もあります。
  • 通気口。電解液をケース内に保持したまま、バッテリーからガスを逃がすための装置。 防炎ベントには、外部からのスパークによる内部爆発の可能性を低減する多孔質ディスクが含まれているのが一般的です。 ベンチレーションには、固定式と着脱式があります。 VRLAバッテリーの場合、通気口には圧力開放弁が付いています。
  • ボルト(V)。起電力を表すSI単位で、1Ωの抵抗に1アンペアの電流を流すための電位差。
  • 電圧降下:抵抗やインピーダンスを挟んで測定したときの電位差、すなわち電圧の正味の差。 電流との関係はオームの法則で表されます。
  • Voltmeter(電圧計)。電圧計:デジタルまたはアナログで電圧を測定する電子機器。
  • VRLA:鉛蓄電池の一種で、セルへの空気の侵入を防ぐ一方で、セルの内圧が高い場合には充電時に発生するガスを逃がす一方通行の圧力開放弁を備えたもの。 一般的には0.1〜0.3psiで、充電時に発生する酸素と水素がセル内で水に再結合するために必要な圧力です。 VRLAバッテリーには、AGMとゲルの2種類があります。 この電池には、グラスマット(AGM)またはゲル化剤(GEL)を使用した固定化された液体電解質が使用されています。
  • 電位差1ボルト、電流1アンペアの電気回路におけるエネルギーの消費率に相当する、1秒間に1ジュールに相当するSI単位の電力
  • ワット=1アンペア×1ボルト
  • ワットアワー(Wh)
    電気エネルギーを表す単位で、ワット×時間で表される。 アンペアアワーで表される容量ではなく、バッテリーが生み出すエネルギーのことです。
    1ワット時=1アンペア×1ボルト×1時間

さて、私たちはバッテリーの条件を満たしています。 あなたが出会ったバッテリー用語をぜひ教えてください。 ここで追加することができます ありがとうございます。

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