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YOKAI's murmur 

Ah! Lithium-Ion Battery


圧倒的な軽さという “麻薬” から離れられず、重ねてきたリチウムイオン電池遍歴。信頼していたのに、ある日、急に訪れる破局の回数重ねても、迷っています。
Lithium-ion batteries continue to fascinate me with their overwhelming lightness. However, they also give me a serious experience of suddenly ceasing to work, and I am not sure what I will choose in the future.




ある日、ガレージに行き、約1か月ぶりに VTR君をつれ出そうとしたら、ウンともスンとも言わなくなっていた。バッテリー(電池)が完全にダメになっていた。 交換してから 約 6年。 何事も無く動き続けてくれたのに、直射日光は当たらず温度も上がらない屋内保管しているのに、急に電圧が 10V以下になっていた。

心配になって、トライアンフ君に装着している リチウムイオン電池を確認すると、放電防止の為にバッテリー端子を外していたのに、全く同じ状態になっていた。 充電して保管していた 予備の2個の電池も、ほぼ同じく低血圧(低電圧)状態で動けない状態だった。

リチウムイオン電池、反省と考察記


困った! 乗れないのは仕方ないけど、次に購入する電池はどれにしようか?
リチウムイオン電池を選んでいるのは、通常型と較べて重量が 1/3 以下と軽いから。トライアンフ君用だと 約3s から 1s以下になるなど、2 s以上の軽量化は圧倒的に嬉しいからだ。
決して、直ぐに低血圧・低血糖になるわけではないけど、値段は 3倍以上もするのに、寿命は明らかに短い。いや! 脆弱過ぎる気がする。 今まで 5個購入して、完全な健康体としては1個も生き残っていないのだ。

リチウムイオン電池自体は一般的なメカニズムだから、メーカーの製造品質の問題か? 毎日乗らないのが嫌なのか?? “軽量化” という “麻薬” を味わうと、二度と 戻りたくないのは人情だ(?)。

念の為、持っている 4個全てを再充電して、一応は蘇生したけど、完全には信用は出来ない。
さあ、次は 何にしようかと迷っている。 予備に通常型で、お出かけ用に他メーカーのリチウムイオン電池が無難な策だろうか?
先ずは、6年前とは違って販売メーカーが増えているので、最適と思われる リチウムイオン電池と専用充電器を新しく購入しようと思う。 そして、車両側の充電システムの不良やマッチングの不良の可能性もあるから、それも頭の片隅に置いておく必要もあるだろう。

というのも、VTR君用に手配した 電池は、購入してから 6年目だから、ほぼ天寿をまっとうしたと言えるのに、トライアンフ君の場合、同じ期間に 3個を再起不能(?)に、1個を経過観察レベルへと体調不良に追いやっている実績(?)があるからだ。 そして、その原因にも心当たりがある。それは、トライアンフ君の レギュレーター&レチクチファイア(充電電流と電圧の制御器/ 通称はレギュレーター)には治療履歴があるからだ。 純正品のそれが熱の影響で走行距離 6000Km で機能不全になったので、破損の不安のある非常に高額な純正品を購入するのではなく、電装品メーカー(恐らく中国メーカー)が製造している、他車種用レギュレーターを 5車種用購入して、トライアンフに合うように仕立て直して移植しているからだ。その際、5台 それぞれを装着して検査を行ない、発熱が低く、充電電圧が 14.5 V 以下だった 2台だけを合格採用したけれど、それでも不安は拭えないのだ。

嗚呼、この付き合い、まだまだ 続きそうだ。






「 考察 」・ CONSIDERATION



【 社会的な背景 】 Social Background

リチウムイオン電池には、従来からの二次電池(充電する事で繰り返し使用できる電池)と較べて、多くの優れた特長があります。その為、電子機器などの様々な製品で数多く利用されているほどですが、車両用の電池としては殆ど浸透していません。

その理由は、従来型の鉛電池には、オートバイや車の発展と共に築いてきた 100年を超える歴史があり、世界中に車文化が浸透して経済を支えてきた中で、原材料と量産効果による低価格を実現して、世界のどの地域でも整備と供給のシステムが整っているからです。そのため、車両メーカーは、高価で整備・供給体制が充分ではないリチウムイオン電池は積極的に採用せず、バイブリッド車の補器用 12Vバッテリーにも鉛電池を採用している程です。



【 3つのリスク 】 Three Risks

この様に、鉛電池を搭載する事を前提に設計された車両ばかりの為、その代替用に リチウムイオン電池を使用するのは、以下に挙げる 3つのリスクがあるのです。

■ シビアな使用条件 Severe Usage Conditions

一般的に、リチウムイオン電池は、自己放電などで電圧が一定以上に下がったり、高過ぎる充電電圧などで過充電を行なうと、充電機能が大幅に低下して、場合によっては二度と使えなくなります。 その為、車載状態のままで長期間放置する場合には、電圧低下を避ける為に電池のマイナス端子から配線(ケーブル)を外しておく必要があります。また、充電器で充電する場合も、従来の鉛電池用の充電器の使用は避けるべきです。なぜなら、鉛用電池の充電器には 、チウムイオン電池の破損を招く恐れが大きい、高過ぎる充電電圧やパルス充電、トリクル充電などの特性を備えた製品が多いからです。 従って、リチウムイオン電池の充電には、リチウムイオン電池専用に設計されている充電器が最低限必要で、可能な限り信頼性の高い品を選ぶ必要があります。

■ 製品の信頼性  Product Reliabiility

車載用のリチウムイオン電池の市場は大きくなく、鉛電池の場合と較べると、製造メーカーも販売台数も多くありません。そのため、市場で揉まれた実績や信頼性を誇るメーカーも多くないのが実情です。

■ 車両とのマッチング  Matching with Vehicle

一番大きな問題になるのが、車両の充電システムがリチウムイオン電池を考慮した設計になっていない事です。そのため、レクチファイアやレギュレーターなど、充電系の仕様や特性が リチウムイオン電池に適合しない危険性は拭えません。 鉛電池の代替品として設計されている製品ですから、リチウムイオン電池内部に組み込まれている制御回路・BMS も、鉛電池仕様車への搭載を考慮した設計になっている筈です。しかし、全ての車両とのマッチング耐久テストは行なえないので、マッチングは保証されていません。 更に、車両側の充電システムに多少のバラつきがある場合、鉛電池では問題が出なくても、リチウムイオン電池では発生する事は多くなるでしょう。



【 使用を選択する場合は 】 Criteria to Select

以上の 理由により、チウムイオン電池を代替品として使用する場合、鉛電池とは異なるリスクを充分に理解して、リチウムイオン電池専用の充電器も購入して備えて、鉛電池も準備しておく必要がありそうです。  

■ “リン酸鉄”に注意  Beware of "iron phosphate"(LiFePO4)

なお、充電器を選ぶ際は、「リチウムイオン電池」用である事を確認したい。 というのも、良く似た名前で、「“リン酸鉄”リチウムイオン電池用」が数多く販売されているからです。この「“リン酸鉄”リチウムイオン電池」とは、 リチウム( 金属/元素記号:Li )を含んだ合金を正極(+極)に使っているリチウムイオン電池の一種ですが、その中でも、“リン酸鉄リチウム”(記号: LiFePO4 )を使用して、安定性と低コストを実現した電池で、その優れた特徴から、近年では民生用から産業用まで、様々な分野で広く利用されている「リチウムイオン電池」の一種です。
その為、「リチウムイオン電池用充電器」を検索すると、数多くの「“リン酸鉄リチウムイオン電池用」あるいは「LiFePO4 リチウムイオン電池用」の充電器が数多く販売されています。しかし、車載用に販売されている「リチウムイオン電池」とは充電に必要な特性が異なるので、充電器を選ぶ際、誤って選択してしまうと、充電不良や破損を招くから注意が必要です。




リチウムイオン電池、反省と考察記



For me, the biggest attraction of lithium-ion batteries is not their principle or structure, but their overwhelming lightness. It weighs only about one-third of the weight of conventional lead-acid batteries, and in the case of the Triumph, 3 kg becomes 0.85 kg, so it is more than 2 kg lighter. The price is about three times that of a lead-acid battery, but I couldn't escape the appeal of its lightness.

However, the problem is fragility. In fact, the battery used in the Honda VTR had been working without problems for more than 5 years, but one day the voltage suddenly dropped below 10V, even though it was stored in a temperature-controlled indoor garage. and stopped working. And even if he charged it with a dedicated device, the voltage was only about 11V.

Thus, I have purchased a total of 5 lithium-ion batteries over the past 6 years, and none of them remain at the correct voltage even when properly charged. Therefore, even if it can be used for a short period of time, I am worried that it will suddenly stop working. So I am planning to buy one regular type as a spare and separately buy a lithium-ion battery from another manufacturer.


< 解説文章と画像 :小林 裕之
< texts and images : Hiroyuki Kobayashi >






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