質問6:アイドリングストップ機能搭載車の中には、いわゆるAGMバッテリーを使用しているものがあります。これらのバッテリーは従来のバッテリーとどう違うのでしょうか? A. 世界中で省エネと排出量削減の要請が高まる中、欧州連合(EU)は2012年、自動車の二酸化炭素排出量を1キロメートルあたり130グラム未満に抑えることを義務付ける規制を導入しました。これを受けて、自動車メーカーは「スタートストップシステム」(アイドリングストップ機能とも呼ばれる)を車両に搭載するようになりました。このシステムは、信号待ちなどの短時間の停車時にエンジンを停止させるものです。このスタートストップシステムは、ストップアンドゴーを繰り返す市街地の交通状況に非常に適しており、燃料を節約し、CO2排出量を削減します。車両が停車しているときは、車両に必要な電力はバッテリーから供給されます。エンジンの頻繁な始動により、従来の液化鉛蓄電池ではもはや十分ではなく、いわゆるAGMスタートストップバッテリーの開発につながりました。現在、アイドリングストップシステムを搭載したすべての車両は、AGM(ガラス繊維吸収セパレーター)型アイドリングストップバッテリーを使用しています。前者は高級欧州車で多く、後者は日本車や低価格の欧州車でより多く採用されています。これら2種類のバッテリーと従来の鉛蓄電池の主な違いは、電解液の保管方法にあります。鉛蓄電池は正極板と負極板の間にセパレーターを介さずに液体の電解液を使用しますが、AGMバッテリーは正極板と負極板の間に設置されたガラス繊維セパレーターに電解液を吸収させています。そのため、AGMバッテリーから液漏れすることはありません。このアプローチには、電解液の蒸発抑制、硫酸鉛の生成防止、電解液の成層化防止、極めて高い充放電効率、3倍以上の充放電サイクル数、強力な瞬間始動電流、より速い充電速度、そして放置時の酸漏れがなく環境安全性を確保するなど、いくつかの利点があります。簡単に言えば、AGMスタートストップバッテリーは、充放電速度が速く、容量が大きく、寿命が長く、補水が不要です。しかし、従来のバッテリーよりも大幅に高価です。AGMバッテリーの使用は価格だけの問題ではないことに注意することが重要です。バッテリーが故障して交換が必要な場合、電源を切るだけでは不十分で、車両のコンピューター設定や再プログラミングも行う必要があります。 AGM(ガラス繊維吸着セパレーター)バッテリーと従来のバッテリーの最大の違いは、前者は液体電解質を使用するのに対し、後者は正極板と負極板の間に配置されたガラス繊維綿パッドセパレーターに吸着された電解質を使用することです。 この写真を見ると、AGMバッテリーの内部構造がより明確に分かります。白い部分はグラスファイバーパッドで、電解液は内部に吸収されています。そのため、このタイプのバッテリーからは電解液を抜くことはできません。 AGM バッテリーには、電解液の蒸発が低減し、硫酸鉛の生成を防止し、電解液の成層化がなく、充放電効率が非常に高く、充放電サイクル数が 3 倍以上、瞬間始動電流が強く、充電速度が速く、放置時の酸漏れがなく、環境安全性が確保されるなど、いくつかの利点があります。 ————————————————————————質問7:AGMバッテリーを交換した後、コンピューターのリセットが必要だと聞きました。なぜでしょうか? A. アイドリングストップシステム搭載車のオルタネーターは、ECU(エンジンコントロールユニット)を介してバッテリーに発電する電力量を計算し、バッテリーが満充電状態になると発電量を積極的に抑制します。これにより、オルタネーターを駆動するエンジンの負荷が軽減され、燃費向上につながります。一方、バッテリーの電力残量が少ない場合は、オルタネーターはバッテリーを急速充電しようと懸命に働きます。一見、この優れたシステムには、バッテリー交換時に問題が生じます。問題は、AGMバッテリーが充電不足のために交換された場合、ECU(電子制御ユニット)に通知されないと、ECUはバッテリーの電力がまだ低いと認識し、オルタネーターを介して充電を続けることです。これはすぐに過充電につながり、AGMバッテリーを損傷する可能性があります。そのため、AGMバッテリーを交換する際には、専用の診断コンピューターを使用してECUの充電機能をリセットする必要があります。BMWモデルでは、過充電を防ぐために再プログラミングが必要になる場合もあります。そのため、次回アイドリングストップシステム搭載車を購入する際は、誰にでもバッテリー交換を依頼しないでください。新しいバッテリーをすぐに損傷させないためにも、診断スキルと専門知識を持つ人に交換を依頼するようにしてください。 ほとんどの車種では、AGM バッテリーを交換した後、短期間での過充電によるバッテリーの損傷を防ぐために、ECU コンピューターを再プログラムする必要があります。 現在、アイドリングストップシステムを搭載したすべての車両には、AGM(ガラス繊維吸収セパレーター)/EFB(強化液式バッテリー)アイドリングストップバッテリーが搭載されています。前者は高価な欧州車でよく見られ、後者は日本車や手頃な価格の欧州車でよく見られます。 ————————————————————————質問8:私の車にはAGM/EFBスターターストップバッテリーが搭載されています。別のタイプのバッテリーに交換できますか?答えは「いいえ」です。アイドリングストップシステム搭載車には、「チャージコントロールシステム」(CCS)が搭載されています。このシステムはバッテリーの状態を能動的に検知し、ECU(エンジンコントロールユニット)を用いてバッテリーに送る電力を計算します。バッテリーが満充電になると、発電量を能動的に抑制することで、エンジン駆動のオルタネーターへの負荷を軽減し、燃費向上を実現します。バッテリーの電力不足時には、オルタネーターがバッテリーを急速充電するために全力を尽くします。専用のAGM/EFBスタートストップバッテリーを選択しない場合、CCS充電制御システムはバッテリーの充電状態と健全性を誤判断し、適切な充電方法を選択しません。その結果、新しいバッテリーは過充電または過放電に陥り、非常に早く損傷する可能性があります。したがって、元のバッテリーがAGM/EFBスタートストップバッテリーである場合は、交換時に同じ仕様のバッテリーを選択する必要があります。 アイドリングストップシステム搭載車には、バッテリーをより効率的に充電するための「充電制御システム」と呼ばれるシステムが搭載されています。このシステムが搭載されている車の場合、バッテリー端子にECUコンピューターに接続されたブラックボックスが設置されています。正式名称はIBSセンサーです。 IBSセンサーの助けを借りて、ECUコンピューターはバッテリーの使用状況を把握できます。つまり、バッテリーにこのボックスが付いている場合は、AGM/EFBアイドリングストップバッテリーに交換する必要があります。バッテリー交換後は、ECUコンピューターをゼロにリセットする必要があります。そうしないと、新しいバッテリーはすぐに再び故障してしまいます。 ————————————————————————質問9:現在市販されている自動車用リチウム電池のメリットとデメリットは何ですか?現在、自動車用バッテリーには、従来の鉛蓄電池に加え、リチウム電池という選択肢があります。しかし、リチウム電池への切り替えは本当に自動車にとって良いことなのでしょうか?その疑問に答える前に、両者のメリットとデメリットを分析してみましょう。従来の鉛蓄電池と比較して、リチウム電池は、急速充放電、強力な瞬間始動電流、小型軽量などの利点があります。そのため、リチウム電池に切り替えると、車両重量が急速に軽減されるだけでなく、自動車の電気系統は強力な瞬間電力を迅速に提供できるため、エンジンのレスポンスが向上し、加速がスムーズになります。これは紛れもない事実です。さらに、急速充放電はオルタネーターの稼働時間も短縮するため、エンジンがオルタネーターを長時間引きずる必要がなくなり、より強力なエンジンとさらに優れた燃費を実現します。デメリットとしては、価格が高い、容量が低い、熱に弱い、電源管理が複雑などが挙げられます。最初の点はおそらくよく知られているでしょうが、後の3つについては特別な説明が必要です。容量が低いのは、リチウム電池の瞬間放電率が高いためです。つまり、エンジンを始動するために大きな蓄電容量を必要としません。これにより、サイズも小さくなり、重量も軽くなります。一般的なリチウム電池の容量は約30AHですが、鉛蓄電池は45AH以上あります。そのため、音楽を聴くために頻繁に車から離れると、バッテリーが比較的早く消耗する可能性があります。熱に対する敏感さに関しては、内部に多くの電子部品があり、リチウム電池セルの物理的特性により、動作温度が75℃を超えると、電力効率が大幅に低下し、3分の1以上になる可能性があります。そのため、一部の高価なリチウム電池ケースには、断熱材として炭素繊維材料が使用されています。リチウム電池の最大の問題点は、電力管理の複雑さです。リチウム電池は複数のリチウムセルを直列に接続して構成されているため、入出力電圧と電流は電子IC基板によって制御する必要があります。このIC基板は、過充電、過放電、高温、正極と負極間の短絡に対する保護機構も担っています。したがって、リチウム電池の品質と安定性は、この電力管理IC基板に大きく依存しています。優れた電力管理設計は、従来の鉛蓄電池の動作電圧をシミュレートし、リチウム電池が自動車の充電システムのロジックに適合することを保証するだけでなく、過充電/過放電、故障表示、不安定なアイドリングを防ぐだけでなく、リチウム電池の寿命と性能を完全に保護し、その性能を最大限に発揮させます。したがって、リチウム電池は使用できないわけではありませんが、購入時には特別な注意を払う必要があります。そうしないと、始動不良やアイドリングの不安定化といった軽微な問題が発生するだけでなく、電圧が突然19~20Vまで急上昇し、車のECUが焼損して大きな損失につながるといった深刻な問題が発生する可能性もあります。結論として、購入前にアドバイスに耳を傾け、質問し、信頼できるブランドの製品を選ぶことをお勧めします。 リチウム電池は、小型、軽量、充放電速度が速く、始動時の瞬時電流が大きいといった利点があります。これにより発電機の負荷時間を短縮できるため、エンジンが発電機を長時間駆動させる必要がなくなります。さらに、電力供給が高速化することで、エンジンの出力が向上し、燃費も向上します。 ハイブリッド車に使用される大型バッテリーを含むすべてのリチウムバッテリーは、複数のリチウムバッテリーセルで構成されています。そのため、入出力電圧と電流をいかに効率的に管理するかが、リチウムバッテリーの性能と寿命に関係します。 ほぼすべてのリチウム電池には、電力管理を担うIC基板が搭載されています。その機能は、過充電、過放電、高温、正極と負極間の短絡といった保護機構を実装することです。したがって、リチウム電池の品質と安定性は、この電力管理を担うIC基板に大きく依存しています。設計ミスは、車両のECUを焼損させる可能性さえあります。 一部の高級リチウム電池ケースは、エンジン室内の高温から保護するためにカーボンファイバーで作られています。リチウム電池セルの動作温度が75℃を超えると、電力効率が3分の1以上低下するためです。 【よくある質問100選】車のバッテリーはなぜ1年も持たないのか? 車のバッテリーメンテナンスのコツ!(パート1)