バッテリーに使われる酸
通常、電池で使われる電池酸という言葉は、鉛蓄電池に水を入れるための硫酸を指します。 硫酸は、バッテリーである鉛蓄電池の水性電解液である。 硫酸または硫酸を化学的に清浄な純水（脱塩水）で希釈し、酸の濃度を約37重量％にする。 鉛蓄電池の電解液濃度や電池の酸価は、電池メーカーによって異なります。 鉛蓄電池は、プラスとマイナスの電極を組み合わせてプラスチック製の容器に入れ、電解液を媒体として、電池内で起こる電気化学反応で発生したイオンを電気的に移動させる仕組みになっています。
電池に使われている酸は？ 電池に使われている酸は次のうちどれ？
電池の酸は、一般的に水性電解質であり、水に溶解して酸の電解質を形成することができる塩、酸またはアルカリを指します。 酸性電解質には、硫酸、過塩素酸、ハイドロフルオシリック酸などがある。 塩化ナトリウムは中性の電解質である。
電池の酸を購入する - 電池に使われる酸
電池に使われている酸は、普通のお店で買えるものではありません。 バッテリーに使用される酸は、化学薬品の正規販売店か、バッテリーの酸を扱う業者から購入する必要があります。 バッテリー液のサプライヤーから購入すると、少量の場合は必要に応じて適切な比重のものを入手することができます。
バッテリーの酸のDM水
バッテリーに使用する酸は、濃縮された状態から希釈する必要があります。 脱塩水（DM水）は、溶存イオンを含まない蒸留水とほぼ同じものです。 カルシウムやマグネシウムの炭酸塩、重炭酸塩、鉄の塩など、溶け込んでいるミネラル（塩）やその他の溶け込んでいる不純物はすべてイオン交換体で除去されます。 カチオン(プラスの金属イオン)とアニオン(マイナスのイオン)の両方を除去するために、ダブルベッドとシングルベッドの両方の樹脂が使用されています。 水の導電率を連続的にモニターしています。 再生の時間は、より高い導電性によって示されます。 これは、設計上の容量である10,000リットルを処理した後の再生の合図です。 樹脂には設計寿命があり、3～5年で樹脂の交換が必要になります。
鉛蓄電池に使われる酸の作り方を解説
バッテリーに使用する酸は、必要な比重に希釈する必要があります。
電解液は、濃硫酸（比重約1.840）と蒸留水・脱塩水（比重約1.000）の混合液です。 酸と水の組み合わせは、必要な密度が確保されるまで、水に酸を加えることはなく、逆に加えることもあります。
酸に水を加えてはいけません –水にのみ酸を加えてください。
鉛蓄電池には比重の異なる硫酸が使われています。 27℃で補正した硫酸の一般的な作業比重を、さまざまなタイプのバッテリーについて以下に示します。
水に酸を入れるのはNG
電池比重表
電池に使う酸の比重-電池の電解液の比重
| バッテリーアプリケーション | 比重 代表的な範囲 |
|---|---|
| 自動車用バッテリー | 1.270 - 1.290 |
| トラクションバッテリー | 1.275 - 1.285 |
| 定置型バッテリー | 1.195 - 1.205 |
| AGM VRLAバッテリー | 1.300 - 1.310 |
| チューブラーゲルVRLAバッテリー | 1.280 - 1.290 |
| SMFモノブロックバッテリー | 1.280 - 1.300 |
電池に使う酸の準備
注意してください。
電池に使用する酸を調合するときや、酸や電解質を扱うときは、 必ず保護メガネ、ゴム手袋、ゴムエプロンを使用してください。
- 硬質ゴム・プラスチック、磁器、鉛製のライン入りボックスの容器を洗浄したものを使用する。
- バッテリーの初期充填に使用する酸は、メーカーのデータシートに記載されているバッテリーグレードの比重のものを使用します。
- 濃縮された酸を入手した場合は、必要な比重に希釈する必要があります。 希釈に使用する酸と蒸留水は、それぞれIS:266-1977とIS:1069-1964に準拠したものを使用してください。
- 覚えておいてください。
酸に水を注いではいけません、必ず水に酸を加えてください
.
希釈する場合は、ガラス棒や鉛入りのしゃもじを使って混合してください。 - 電解液の混合
電池の水分量 - 鉛蓄電池の酸の仕様
次の表は、バッテリーに使用される水と酸の許容不純物レベルの推奨仕様です。
| 元素-許容限界 | 水 | 酸 |
|---|---|---|
| 懸濁物質 | NIL | NIL |
| アイアン | 0.10ppm | 10ppm |
| 塩素 | 1ppm | 3ppm |
| マンガン | 0.10ppm | NIL |
| 全溶存酸素量 | 2ppm | NIL |
| 電気伝導度 マイクロオーム／cm | 5マックス | 該当なし |
電池の酸（硫酸）の比重測定
電池水（硫酸）の比重測定と温度補正。電池に使用する酸の比重は比重計で、温度は水銀入りガラス式温度計で読み取る。 比重計の 鉛蓄電池の電解液レベルを目と同じ高さにすることで、視差誤差を避けることができます。 補正は、酸の温度が基準温度より高い場合は0.0007を加算し、酸の温度が基準温度より低い場合は0.0007を減算して、1℃ごとに行います。
ある酸のバッチを40℃で1.250と測定したとすると、その酸のバッチの30℃での補正された比重は、- 1.250 + (40-30) X 0.0007 = 1.257となります。
つまり、一般化された式は
- S.G.(30 deg C) = S.G.(t deg C) +0.0007 ( t – 30 )
- ここで tは、電解質の温度です。 S.G. (30 deg C) = 30 deg Cでの比重を示す。 S.G. (t deg C) = t deg Cで測定された比重。
バッテリーに使われる希薄な酸10リットルを濃硫酸1.840 Sp Grから作る。
| 混ぜてから比重を決める | 水の量（リットル | 比重1.840の酸の量(リットル) |
|---|---|---|
| 1.200 | 8.67 | 1.87 |
| 1.240 | 8.16 | 2.36 |
| 1.260 | 8.33 | 2.50 |
| 1.190 | 8.7 | 1.80 |
電池の酸を薄めるにはどうしたらいいですか？ 電池水の作り方は？
電池に使用する鉛蓄電池の電解液は、比重1.835の濃硫酸を希釈して必要な比重を得る。
| 冷えた時の比重を実現するために | 水の量（リットル | 1.835 Sp Gr 硫酸の量（リットル |
|---|---|---|
| 1.400 | 1690 | 1000 |
| 1.375 | 1780 | 1000 |
| 1.350 | 1975 | 1000 |
| 1.300 | 2520 | 1000 |
| 1.250 | 2260 | 1000 |
| 1.230 | 3670 | 1000 |
| 1.225 | 3800 | 1000 |
| 1.220 | 3910 | 1000 |
| 1.210 | 4150 | 1000 |
| 1.200 | 4430 | 1000 |
| 1.180 | 5050 | 1000 |
| 1.150 | 6230 | 1000 |
密度1.400Sp.の硫酸を希釈する。 Gr. 比重を下げるために
以下の情報は、バッテリーに使用する酸を作る際に、非常に慎重に使用する必要があります。 電池に使用する酸を混合・希釈する際には、ゴム手袋、ゴムエプロン、ゴム長靴、ゴーグルを着用し、安全対策を徹底してください。
| 冷えた時の比重を実現するために | 水の量（リットル | 1.400 Sp Gr 硫酸のリットル単位の数量 |
|---|---|---|
| 1.400 | nil | 1000 |
| 1.375 | 75 | 1000 |
| 1.350 | 160 | 1000 |
| 1.300 | 380 | 1000 |
| 1.250 | 700 | 1000 |
| 1.230 | 850 | 1000 |
| 1.225 | 905 | 1000 |
| 1.220 | 960 | 1000 |
| 1.210 | 1050 | 1000 |
| 1.200 | 1160 | 1000 |
| 1.180 | 1380 | 1000 |
| 1.150 | 1920 | 1000 |
電池に使われる酸の比重 - 電池の種類の違い
鉛蓄電池の満充電のセルの比重は1.200～1.320である。 比重の低い1.200を使用する場合は、1Ah/1セルあたりの使用量が多くなります。 例えば、以下のように。
据え置き型のセル Sp gr 1.200は、1セルあたりの酸量が約18～20ml。
UPSのバッテリーは、sp grが1. 240～1.250、セルあたり14～16mlの酸を使用する。
トラクションバッテリー sp.gr 1.250-1.260は、1Ahあたり13-15mlの酸を使用します（1セルあたり）。
自動車用バッテリー sp gr. 1.260～1.270 酸を12～13ml/Ah/セル使用
VRLAバッテリー sp gr 1.3-1.32は、1Ahあたり9mlの酸を使用します。
VRLAゲルは同じSP GRを使用。 1.300の場合、1Ahあたり10～11mlの酸を使用します。
これを見ると、セル1Ahあたりに使用する硫酸の質量は、どの電池もほぼ同じであることがわかります。 また、「使用する酸の量」と「酸の濃度（wt％）」を掛け合わせた値は、どの電池でも同じであることが分かります。 これは次の表を使った計算で確認できます。
|
比重@20
o
C
|
温度係数 o C | H 2 SO 4 重量パーセント | H 2 SO 4 Vol. | 凝固点 o C |
|---|---|---|---|---|
| 水 | 0.0 | 0.0 | 0 | |
| 1.020 | 0.022 | 2.9 | 1.6 | - |
| 1.050 | 0.033 | 7.3 | 4.2 | -3.3 |
| 1.100 | 0.048 | 14.3 | 8.5 | -7.8 |
| 1.150 | 0.060 | 20.9 | 13 | -15 |
| 1.200 | 0.068 | 27.2 | 17.1 | -17 |
| 1.250 | 0.072 | 33.4 | 22.6 | -52 |
| 1.300 | 0.075 | 39.1 | 27.6 | -71 |
この表は、異なるSP.GRにおける電解質の凝固点を示しています。 寒冷地での使用を想定しています。 酸が凍ると、できた氷が膨張して容器が割れてしまうことがあります。 この表は、バッテリーが耐えられる安全な温度を特定するのに役立ちます。
注意してください。寒冷地の冬場は、バッテリーを確実に充電した状態にしておく必要があります。 放電状態で保管すると、酸が凍結して容器が破損する恐れがあります。
電池の酸が凍る
ここで強調しておきたいのは、他の競合技術が狭い温度範囲しか持たないのに対し、鉛蓄電池は最も広い温度範囲で動作するということです。 低温での性能は望ましいレベルではありませんが、CCA（Cold Cranking Amperes）のような性能基準を規定することで、この問題を軽減することができます。
充電中のバッテリーの酸の比重がおかしい
最初の充填時に、バッテリーに使用する酸の比重を間違えてしまい、短時間で充電してしまった。 現在、バッテリーの容量が不足していますが、このバッテリーを回復させるにはどうしたらよいでしょうか？
このような状況でバッテリーを復活させる標準的な手順はありませんが、以下の手順でバッテリーの回復を試みることができます。
- 使用した比重が通常の標準比重より低かった場合は、安全・環境基準に沿って酸を捨ててください。 適正なグレードのバッテリー液を入れ、通常の方法で充電します。 充電を受け付け、フル充電することができます。 すべてのセルで最終比重の調整が必要となります。
- 使用した比重が高かった場合でも、同様の手順で行うことができます。 充電の最後に比重を調整するのは面倒です。 このようにして、1つまたは2つのバッテリーを扱うことができます。 もちろん、それ以上の量を扱うのは大変なことです。 初期充電時には必ず正しい比重のものを充填するように注意してください。
バッテリー液についてのご質問は、こちらまでお寄せください。
