バッテリーの性能は、バッテリーの容量と始動性能で表す。
自動車用バッテリーには、キャンピングカーの家電品用のサブバッテリーやフォークリフトなどの電動車向けバッテリーのように一旦満充電状態から、ほぼ空の状態になるまで使い切る深い充放電を繰り返すものと、自動車のセルモータを回すのが主な目的で、浅い充放電を繰り返すものがある。
前者を、Deep Cycle Battery(ディープサイクルバッテリー) 、後者をSterter Battery(スターターバッテリー)と呼ぶ。
構造的には、Deep Cycle Batteryの方が充電時の電極への負荷が高い為、頑丈に作られており、その結果価格も高く重量が重くなる傾向にある。
バッテリーには上述のように使用目的により期待する性能が異なる。
つまり、キャンピングカーやフォークリフトのように使用されるバッテリーには容量の大きなもの、自動車などの始動性を高める為には、始動能力の高いものが要求されることになる。(オーディオや電飾に凝った自動車などのように、両方の能力を要求する場合もある。また、キャンピングカーのように複数のバッテリーを搭載する場合もある。)
容量については、まず、水の入ったバケツを想像するといい。
バケツの水を5時間(日本の工業規格:JISの場合)で空にするための蛇口の太さを容量を表す値として使用する。
蛇口の太さ、つまり電流値を5時間率と呼び、Ah(アンペア・アワー)という単位が使われる。
バケツの水は空になるが、実際のバッテリーでは、放電終止電圧(10.5V)になるまでの電流値が使用される。
例えば、5時間率 100Ahのバッテリーは、100(Ah)÷5(h)=20(A) つまり、20Aの電流を5時間流すことができるバッテリーということになる。
日本国内で製造されるバッテリーは、日本工業規格:JIS D 5301:1999に準じて製造されその表記ルールも統一されており、上述の5時間率による容量と後に説明する起動性能CCA(Cold Cranking Ampere)との総合性能(単位なし)として表記されている。
補足:海外メーカーの大半は20時間率を使用している。
起動性能について、現在の日本工業規格(JIS D 5301:1999)は国際規格のIEC 60095-1(1988)、-2(1984)、-4(1989)の一部が修正(modified)されたものに対応しており、CCA(Cold Cranking Ampere)をその指標としている。
CCAとはその名前が示すとおり、寒冷地における起動電流を意味しており、具体的には華氏0度つまり摂氏-17.8度において、30秒後の電圧が7.2Vとなる放電電流を表し、アメリカ合衆国で使われている単位を使わされている。
CCAの測定において、実際に外気温を摂氏-17.8度にして計測することはできないので、実験結果からバッテリー内部の電気伝導率(Conductance)を測定しCCA値を導き出している。
従来のバッテリーテスターは、バッテリーを放電させそのときの降下電圧を計測することにより性能劣化を判断していた。
そのため、テスターにかける事による性能劣化や電圧のみ計測による誤判断などがあった。
しかし、CCAテスターでは内部電気伝導率からCCA値を算出する為、バッテリーに負荷をかけることなく、比較的確実な性能判断を行うことができる。
無論、CCA値だけで判断するのではなく、比重値、電圧、CCA値の3つの測定方法で測定し判断するのが賢明である。
密閉型、メンテナンスフリーと呼ばれるバッテリーではバッテリー液の蒸発による比重変動要因がほとんど無い為、サルフェーションによる性能劣化が大半である。
従って、一般的なバッテリー使用状況では電圧とCCA値の測定でバッテリーの寿命が判断できる考えて良いと思われる。(電極がショートするとか、容器に亀裂が入り液が漏れるとか外的要因による障害を除く)
以下、JIS規格におけるCCA値の換算表。
CCA値一覧表(※参考値となる。) |
サイズ |
JIS形式 |
CCA値 |
サイズ |
JIS形式 |
CCA値 |
サイズ |
JIS形式 |
CCA値 |
A17 |
26A17R |
225 |
D26 |
48D26R |
278 |
H52 |
190H52 |
924 |
A19 |
26A19R |
201 |
55D26R |
348 |
225H52 |
1313 |
28A19R |
248 |
65D26R |
413 |
245H52 |
1532 |
30A19R |
264 |
75D26R |
490 |
|
32A19R |
294 |
80D26R |
582 |
|
B17 |
26B17R |
225 |
90D26R |
624 |
DIN
欧州車
対応 |
54459 |
210 |
28B17R |
246 |
D31 |
65D31R |
389 |
54519 |
220 |
34B17R |
279 |
75D31R |
447 |
55559 |
255 |
B19 |
28B19R |
247 |
95D31R |
622 |
56219 |
280 |
34B19R |
272 |
105D31R |
664 |
56318 |
300 |
38B19R |
300 |
115D31R |
782 |
56638 |
300 |
40B19R |
305 |
E41 |
95E41R |
512 |
58827 |
395 |
B20 |
36B20R |
274 |
105E41R |
577 |
59219 |
450 |
38B20R |
300 |
115E41R |
651 |
BCI
米国車
対応 |
58 |
540 |
40B20R |
360 |
120E41R |
686 |
58R |
540 |
42B20R |
371 |
130E41R |
799 |
65 |
875 |
B24 |
32B24R |
238 |
F51 |
115F51 |
638 |
30HR-740 |
740 |
46B24R |
325 |
130F51 |
705 |
4DLT |
840 |
50B24R |
390 |
145F51 |
780 |
|
55B24R |
433 |
150F51 |
916 |
60B24R |
467 |
160F51 |
1005 |
C24 |
32C24R |
238 |
170F51 |
1045 |
D20 |
50D20R |
306 |
G51 |
145G51 |
754 |
D23 |
55D23R |
356 |
160G51 |
950 |
65D23R |
420 |
165G51 |
933 |
70D23R |
490 |
180G51 |
1090 |
75D23R |
520 |
195G51 |
1146 |
※CCA値はバッテリーメーカー、種類、サイズによって異なる。
詳細は、バッテリーメーカーカタログを参照。 |
以下の表は、日本船舶電装協会「小型船舶等の電気装備工事ハンドブックの作成」の2.2.3 蓄電池 から引用。
JIS型式 |
容量 |
高率放電特性(−15℃) |
参考値 |
外形寸法(mm) |
性能ランク |
外形寸法 |
5時間率(Ah) |
放電電流(A) |
持続時間(分) |
30秒目電圧(V) |
20時間率 容量(Ah)※1 |
CCA(A)※2 |
RC(分)※3 |
L×W×H (箱高さ) |
95 |
D31L |
64 |
300 |
4.3 |
9.3 |
80 |
622 |
159 |
306×173×204 |
115 |
E41L |
88 |
500 |
2.6 |
8.3 |
110 |
651 |
212 |
410×176×213 |
130 |
92 |
3.0 |
8.8 |
110 |
799 |
229 |
115 |
F51 |
96 |
500 |
2.6 |
8.2 |
120 |
638 |
228 |
505×182×213 |
145 |
112 |
3.4 |
8.8 |
140 |
780 |
269 |
145 |
G51 |
120 |
500 |
3.6 |
8.6 |
150 |
754 |
294 |
508×222×213 |
165 |
136 |
4.8 |
9.0 |
170 |
933 |
343 |
195 |
140 |
5.4 |
9.5 |
170 |
1146 |
362 |
190 |
H52 |
160 |
500 |
5.6 |
9.0 |
200 |
924 |
421 |
521×278×220 |
245 |
176 |
7.8 |
9.9 |
220 |
1532 |
460 |
※1の20時間率容量は現在のJISでは規定されていないが、エンジンメーカによっては20時間率での容量で指定してくることもある為、参考に掲載した。
※2のCCA(コントロールランキング電流)とは、−18℃において、30秒目電圧が7.2Vになる電流をいう。
※3のRC(リザーブキャパシティ)とは25℃において、25A放電し、終止電圧が10.5Vになる時間(分)をいう。
記号 | 幅 | 箱高さ |
A | 127 | 162 |
B | 129(127) | 203 |
D | 173 | 204 |
E | 176 | 213 |
F | 182 | 213 |
G | 222 | 213 |
H | 278 | 220 |
|