AZバッテリー×Webike コラボ企画「リチウムイオンバッテリーについて聞いてみよう」


AZバッテリー×Webike コラボ企画「リチウムバッテリーについて聞いてみよう」
チェーンに続き、Webike「聞いてみよう!」企画が2年ぶりに再始動!今回は皆様の関心が高まっているであろう「リチウムイオンバッテリー」についてアンケートさせていただきました!
リチウムイオンバッテリーに対するアンケート結果では1位が「寿命について」、2位が「メンテナンス」、3位が「充電器の種類」「冬季の始動性」という結果となりました。
そこで今回はAZリチウムイオンバッテリーを販売する岡田商事株式会社さんに、アンケートで集めた皆様の「リチウムイオンバッテリー」への疑問にお答えいただきました!
アンケート結果
進化するオートバイ用「リチウムイオン」バッテリー
近年のバイクの消耗パーツの中で、進化しているものの1つに「バッテリー」があげられます。ヘッドライトもハロゲンから、HID、そしてLEDと構造自体が変わっていますが、バッテリーも鉛バッテリーから、リチウムイオンバッテリーへと大きく変化している最中です。
今回は、オートバイ用途で鉛バッテリーに置き換えるタイプのリチウムイオンバッテリーに焦点を当てています。
POINT1 種類・構造について POINT2 寿命について POINT3 メンテナンス方法について POINT4 冬季の始動性について POINT5 その他の疑問点
リチウムイオンバッテリーの種類・構造について
リチウムイオンバッテリーはさまざまな用途に合わせた種類があります。たとえば、電動自動車は「酸化マグネシウム」の原料を使用した電力供給用があり、電圧3.6~3.7Vの電池パックからなります。オートバイのエンジン始動用として使われるリチウムイオンバッテリーは「リン酸鉄リチウム」を一般的に使用しております。1パック電圧3.2Vの4つのセルを組み合わせ、鉛バッテリーと同じ12.8Vになります。

リチウムイオンバッテリーはエネルギー密度と呼ばれる、バッテリーの容積におけるパワーの強さの値が大きいことが特長です。
エネルギー密度が高く、急速放電特性にも優れ、そのため小さな容量で大きなクランキングパワーを得られることで鉛バッテリーほどの容量を必要としないこと、従来のバッテリーで使用していた金属量(鉛)に比べ、リチウムイオンバッテリーは、約半分以下の金属量(リチウム)になるために、非常に軽くすることが可能となっています。

AZリチウムイオンバッテリーは「LiFePO4」(リン酸鉄リチウムイオン)の電池パック(約3.2V)を4つ組み合わせて作られており、公称電圧12Vバッテリーになっています。
電池パックはBMS(バッテリーマネージメントシステム)に接続され、各セルの電圧が均等になるように監視されています。
電圧を均等にすることによって、寿命をより伸ばすことができるのがAZリチウムイオンバッテリーの特長となります。
リチウムイオンバッテリーの寿命について
JIS規格で定めるバッテリーの寿命試験の一つ、充放電を繰り返す「重負荷寿命」試験では、AZリチウムイオンバッテリーは、従来の鉛バッテリーと比較して約4倍もの高サイクル寿命を実現しております。
この寿命については、試験室で行った重負荷寿命試験の結果値で、実際に車両に搭載した場合の寿命と異なります。

実際の使用環境の寿命についてはユーザーの多様な使用環境、車両の充電能力によって異なるため一概には言えませんが、従来(鉛)バッテリーの平均寿命は約3年となっており、同じような使用環境であれば、AZリチウムイオンバッテリーは約1.5~2倍の寿命となります。

■リチウムイオンバッテリーが劣化する原因
車両充電電圧が14.8V以上になってしまう過充電状態での使用、また常に高温状態(60℃以上)で長時間使用された場合、内部の化学反応が通常以上に行われて劣化が進みます。なるべく熱源から遠い場所に設置するほうが望ましいです。
また過放電(バッテリー上がり)状態でも化学反応が通常以上に行なわれず劣化します。
従来の鉛バッテリーと同様、しっかりとメンテナンスをすることが大切です。
メンテナンス方法について
リチウムイオンバッテリーも充電器によるメンテナンスをオススメ致しますが、充電器を持っていない方で、1カ月以上車両に乗らない場合は、車両のケーブルをバッテリーから外すことをオススメ致します。
ケーブルを繋いだままですと、車載の時計やセキュリティーなどに電気が取られるため、バッテリー上がりにつながってしまいます。

一部の車両や電子機器を付けた車両では、キーがOFFの状態でも電力が必要以上に消費(=暗電流)されてしまい、バッテリー容量が減り、エンジンがかからない状態が起こりやすくなります。

本来、リチウムイオンバッテリーは、自己放電率(≒容量が下がっていく期間、バッテリー上がりになる期間)が、従来の鉛バッテリーに比べ、非常に低いものとなっています。
従いまして、バッテリーに車両のケーブルを取り付けなければ、半年から一年以内であれば、充電器でメンテナンスする必要はありません。(※従来の鉛バッテリーでは全く乗らない場合、端子を外していても性能を維持するためには1~2ヶ月に一度、メンテナンスが必要)

■リチウムイオンバッテリーに使える充電器
リチウムイオンバッテリーは最大でも14Vほどの電圧で充電するのが適切であり、過電圧での充電はトラブルにつながります。鉛バッテリーの充電に特化した商品の中には、「サルフェーション溶解」や「回復充電」といった機能がある充電器がありますが、こういった充電器では過電圧となってしまうため、リチウムイオンバッテリーは充電できません。また、市販で販売されている充電器については繋ぎっぱなしが不可能な充電器がございますのでご注意ください。

AZバッテリーではリチウムイオンバッテリー用の充電器「AZ BATTERY CHARGER ACH-200」をラインナップしています。この商品はAZリチウムイオンバッテリーを最適に充電するプログラムが入っているため、繋ぎっぱなしでも安心してご使用いただけます。
リチウムイオンバッテリーの充電に適したプログラムが入っているかどうかが、専用品と一般的な鉛バッテリー充電器との違いです。
■使用可能な充電器の条件
①最大充電電圧が14.8V以下の充電器
②サルフェーション溶解機能等の電圧上昇機能が付いていない充電器

【鉛バッテリー用の充電器をご使用の際の注意点】
放電したリチウムイオンバッテリーに市販の鉛バッテリー用充電器をご使用になりますと、大きな電流が供給されてしまい、過充電となりリチウムイオンバッテリーの損傷に繋がる可能性がございます。
また、メンテナンス充電を目的としてご利用になる場合、充電完了後、充電器をバッテリーから取り外してください。長時間(約3時間以上)充電器をつなげたままにした場合、バッテリー内部の損傷につながる可能性がございます。
バッテリーの詳しいメンテナンスやオススメの充電器についてはこちら
冬季の始動性について
気温が低い場合、バッテリー内の電解液温度も下がります。
電解液温度が低くなると、電解液内の電子の移動が活発に動かなくなります。結果として放電する力が弱くなり、始動性能が下がってしまいます。
リチウムイオンバッテリーは外気温が低くなるに従い、始動性能(電圧・クランキングパワー)は低下する症状が出ます。違う言い方をしますと、気温が常温に近づけば、電圧・クランキングパワーは戻る性質がございます。
【寒冷環境でエンジンが始動できない場合】
 ※AZリチウムイオンバッテリーの場合
【STEP.1】ヘッドライト、ウィンカー等を点滅/点灯させてください。
【STEP.2】そのまま点滅/点灯した状態で約4~5分間放置してください。
【STEP.3】再度エンジンスタートを行い、エンジンの始動を確認してください。

寒冷環境で始動できない場合の手順を行うと、電解液温度を上昇させることができます。それによって始動性能(電圧・クランキングパワー)が回復します。この手順は、エンジン始動時に必ず必要ではございません。
また、この手順が有効であるのは、放電していないバッテリーのみで、放電が進んでしまったバッテリーに対しては有効ではありません。
特に一部の車両や特定の電子機器を後付けした車両では、キーがOFFの状態でも電力が必要以上に消費(=暗電流)されてしまい、バッテリーの容量が減り、エンジンがかからない状態が起こりやすくなります。
リチウムイオンバッテリーでは寒冷環境での始動性への対策が大きなポイントとなってきます。
AZリチウムイオンバッテリーは他社リチウムイオンバッテリーと比較して、内部構造、バッテリーに使用される電解液などに違いがある為、他社リチウムイオンバッテリーより低温時の始動性能が高いバッテリーとなります。
その他の疑問点
  • 古いバイクなど、どういった車両であれば使うことができますか?
    AZリチウムイオンバッテリーでは、常に車両の充電電圧が13.5V以上、14.8V以下の車両に装着可能となります。レギュレーター故障がよく起きる車両や、高速道路走行時などに電圧が安定しない車両には使用しないでください。過充電、過放電をまねく恐れがありますので、ご注意ください。
  • 今のバイクは鉛バッテリーに対して設計してあるが、リチウムイオンバッテリーに置き換えても、問題はありませんか?
    特に問題ありませんが、リチウムイオンバッテリーは、常に車両の充電電圧が13.5V以上、14.8V以下の車両に装着可能となります。レギュレーター故障がよく起きる車両や、高速道路走行時などに電圧が安定しない車両には使用しないでください。過充電、過放電をまねく恐れがありますので、ご注意ください。
  • 発火のような危険性はありませんか?
    携帯電話の電子機器用や電動自動車のような電力供給用リチウムイオンバッテリーと比較すると、AZリチウムイオンバッテリーは原料から異なり、バッテリー自体から発火することはありません。過充電になった場合、セルが膨張し電位パック内の電解液が漏れ出し、白煙が発生する危険性があります。
    一般的に多くの発火原因は、バッテリー端子のネジの締めつけ過ぎ、緩みで発生したバッテリー端子と車両側端子間のスパークが原因でケーブルなどに引火します。定期的にバッテリーの取り付け、端子確認を十分行ってください。
  • レギュレーターの故障などで過充電になった場合、リチウムイオンバッテリーはどうなりますか?
    車両側で過充電になった場合、セルが膨張し電池パック内の電解液が漏れ出し、白煙が発生する危険性があります。
  • 気温が低い場合に行う手順はなぜ必要なのですか?
    「気温が低い場合に行う手順」は、エンジン始動時に必ず必要ではございません。放電していないバッテリーでエンジンがかからない場合、試すことのできる手順となります。「気温が低い場合に行う手順」を行うと、電解液温度を上昇させる効果があり、始動性能(電圧・クランキングパワー)が回復します。
  • 低温時の始動性に対しては対策がありますか?
    リチウムイオンバッテリーでは寒冷環境での始動性への対策が大きなポイントとなってきます。
    AZリチウムイオンバッテリーでは他社リチウムイオンバッテリーと比較して、内部構造、バッテリーに使用される電解液などに違いがある為、他社リチウムイオンバッテリーより低温時の始動性能が高いバッテリーとして開発しています。
  • リチウムイオンバッテリーが突然駄目になる原因は何ですか?
    駄目になる=エンジンの始動不良としますと、バッテリー上がりが原因となります。一部の車両や電子機器を後から付けた車両では、キーがOFFの状態でも電力が必要以上に消費(=暗電流)されてしまい、バッテリー容量が減り、エンジンがかからない状態となります。
    AZリチウムイオンバッテリーは、従来の鉛バッテリーに比べて容量が約半分となりますので、早く症状が現れやすくなっています。容量が少ない理由は、リチウムイオンバッテリーの特長であるエネルギー密度が従来の鉛バッテリーと比較して高い為、容量が少なくても始動時のパワーを確保できるためです。
  • 市販の充電器でリチウムイオンバッテリーを充電できますか?
    できるものと出来ないものがあります。
    リチウムイオンバッテリーは最大でも14Vほどの電圧で充電するのが適切であり、過電圧での充電はトラブルにつながります。(AZリチウムイオンバッテリーの場合は最大14.8Vです。)鉛バッテリーの充電に特化した商品の中には、「サルフェーション溶解」や「回復充電」といった機能がある充電器がありますが、こういった充電器では過電圧となってしまうため、リチウムイオンバッテリーは充電できません。
    また市販で販売されている充電器については繋ぎっぱなしが不可能な充電器がございますのでご注意ください。
    AZバッテリーではリチウムイオンバッテリー用の充電器「AZ BATTERY CHARGER ACH-200」をラインナップしています。この商品はAZリチウムイオンバッテリーを最適に充電するプログラムが入っているため、繋ぎっぱなしでも心配はございません。
    リチウムイオンバッテリーの充電に適したプログラムが入っているかどうかが、専用品と一般的な鉛バッテリー充電器との違いです。

    ■使用可能な充電器の条件
    ①最大充電電圧が14.8V以下の充電器
    ②サルフェーション溶解機能等の電圧上昇機能が付いていない充電器

    【鉛バッテリー用の充電器をご使用の際の注意点】
    放電したリチウムイオンバッテリーに市販の鉛バッテリー用充電器をご使用になりますと、大きな電流が供給されてしまい、過充電となりリチウムイオンバッテリーの損傷に繋がる可能性がございます。
    また、メンテナンス充電を目的としてご利用になる場合、充電完了後、充電器をバッテリーから取り外してください。長時間(約3時間以上)充電器をつなげたままにした場合、バッテリー内部の損傷につながる可能性がございます。
企画協力:岡田商事株式会社
AからZまで、使用時から最後まで、ハイパワーを維持する高性能高品質をコンセプトに開発を続けるAZバッテリー。鉛バッテリーからリチウムイオンバッテリー、充電器を2輪、4輪用で広く展開し、全日本ライダーにもサポートをしている。
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