鉛蓄電池の欠点

1/ 限られた「使用可能な」容量

特定の用途に適したバッテリーを選択する場合、最適なパフォーマンスを確保するためのさまざまな要素を考慮することが重要です。まず、必要な電圧を決定することは、アプリケーションの機能に直接影響するため、非常に重要です。必要な電圧を正確に評価することで、選択したバッテリーに互換性があり、必要な電源を供給できることを確認できます。

さらに、適切なバッテリーを選択するには、容量要件を考慮することが重要です。容量とは、バッテリーが特定の期間にわたって保存および供給で​​きるエネルギーの量を指します。アプリケーションのエネルギー需要を理解することで、中断のない動作を保証する適切な容量のバッテリーを選択できます。

さらに、アプリケーションにサイクル バッテリーが必要かスタンバイ バッテリーが必要かを判断することが重要です。サイクルバッテリーは、繰り返しの充放電サイクルに耐えられるように設計されており、頻繁に電力を使用する用途に適しています。一方、スタンバイバッテリーはバックアップ電源用に設計されており、停電や緊急時に信頼できるエネルギー源を提供します。

これらの要素を慎重に評価し、アプリケーション固有のニーズを理解することで、適切なバッテリーを選択する際に情報に基づいた決定を下すことができます。これにより、アプリケーションが効率的かつ確実に動作し、最適なパフォーマンスに必要な条件をすべて満たすことが保証されます。

2/ 限られたサイクル寿命

バッテリーをあまり使いすぎないように注意し、バッテリーの消耗を抑えたとしても、最高のディープサイクル鉛蓄電池であっても、通常は 500 ～ 1000 サイクルしか使用できません。バッテリーバンクを頻繁に利用している場合は、2 年未満の使用でバッテリーの交換が必要になる可能性があります。

3/ 充電が遅く非効率的

鉛蓄電池容量の最後の 20% は「急速」充電できません。最初の 80% は、スマート 3 段階充電器によってすぐに「バルク充電」できます (特に AGM バッテリーは高いバルク充電電流を処理できます)。その後、「吸収」フェーズが始まり、充電電流が劇的に低下します。

ソフトウェア開発プロジェクトと同様に、作業の最後の 20% に時間の 80% が費やされる可能性があります。

これは、一晩コンセントに接続して充電する場合には大した問題ではありませんが、発電機を何時間も作動させたままにしなければならない場合には大きな問題になります（かなり騒音が発生し、運転コストが高くつく可能性があります）。また、太陽光発電に依存していて、最後の 20% が充電される前に日が沈んでしまうと、バッテリーが実際には完全に充電されないままになってしまう可能性があります。

鉛蓄電池を定期的に完全充電しないと寿命が早まるという事実がなければ、最後の数パーセントを完全に充電しなくても、実際にはそれほど問題にはなりません。

4/ エネルギーの無駄遣い

発電機の時間の無駄に加えて、鉛蓄電池は別の効率の問題を抱えています。固有の充電効率の低さによって、投入されたエネルギーの 15% も無駄になります。したがって、100 アンペアの電力を供給した場合、85 アンペア時間しか蓄えられません。

これは、太陽が沈むか雲に隠れる前に、すべてのアンプの効率をできるだけ絞り出そうとするソーラー充電の場合に特にイライラすることがあります。

5/ ピューケルトの損失

どのタイプの鉛蓄電池でも、放電が早ければ早いほど、そこから取り出せるエネルギーは少なくなります。この効果は、ピュカートの法則 (ドイツの科学者 W. ピュカートにちなんで命名) を適用することで計算できます。実際、これは、エアコン、電子レンジ、IH 調理台などの高電流負荷により、鉛蓄電池バンクが次のような影響を受ける可能性があることを意味します。実際には通常の容量のわずか 60% しか供給しません。これは、最も必要なときに容量が大幅に失われることになります…

上の例は、Concord AGM バッテリーの仕様を示しています。この仕様では、バッテリーが 20 時間 (C/20) で放電された場合、定格容量の 100% を供給できると記載されています。 1 時間 (C/1) で放電した場合、バッテリーは定格容量の 60% しか供給できません。これはピュカート損失の直接的な影響です。

結局のところ、C/20 で 100Ah 定格の AGM バッテリーは、1 時間で放電すると、30Ah = 100Ah x 50% DoD x 60% (ピューカート損失) として 30Ah の使用可能容量を提供します。

6/ 配置の問題

浸水した鉛蓄電池は充電中に有毒な酸性ガスを放出するため、外部に排気される密閉された電池ボックスに収める必要があります。また、バッテリー液がこぼれないように、立てて保管する必要があります。

AGM バッテリーにはこれらの制約がなく、居住空間内であっても換気のない場所に設置できます。これが、AGM バッテリーが船員の間で非常に人気がある理由の 1 つです。

7/ メンテナンス要件

浸水した 鉛蓄電池 定期的に蒸留水を補充する必要がありますが、バッテリーベイにアクセスするのが難しい場合は、メンテナンスが面倒になる可能性があります。

AGM セルとゲルセルは真にメンテナンスフリーです。ただし、メンテナンスフリーであることには欠点もあります。誤って過充電されて浸水したセル バッテリーは、沸騰した水を交換することで回復できることがよくあります。過充電されたゲルまたは AGM バッテリーは、多くの場合、不可逆的に破壊されます。

8/ 電圧低下

完全に充電された 12 ボルトの鉛蓄電池は、最初は約 12.8 ボルトですが、消耗するにつれて電圧は着実に低下します。バッテリーの総容量がまだ 35% 残っている場合、電圧は 12 ボルト未満に低下しますが、一部の電子機器は 12 ボルト未満の電源では動作しない場合があります。この「たるみ」効果により、照明が暗くなる可能性もあります。

9/ サイズと重量

大規模なバッテリーバンクに一般的に使用される典型的な 8D サイズのバッテリーは、20.5 インチ x 10.5 インチ x 9.5 インチです。特定の 8D の例を選択するには、 ブルズパワー BP AGM の重量は 167 ポンドで、総容量はわずか 230 アンペア時です。これにより、実際に使用できるのは 115 アンペア時となり、高放電アプリケーションの場合はわずか 70 アンペア時になります。

大規模なブーン ドッキングを設計している場合は、少なくとも 4 つ、最大 8 つの 8D が必要になります。持ち運びにはかなりの重量があり、燃費に影響を与えます。

また、リグにバッテリーを設置するスペースが限られている場合は、バッテリーのサイズだけで容量が制限されます。

出典：パワーテック