寒い天候で車のバッテリーに何が起こったのか

カーバッテリーはあらゆる車両に不可欠であり、エンジンの始動と電気システムの実行に必要な電力を供給します。電気自動車であっても、12 ボルトのバッテリーはその機能を開始し、車体システムを動作させるために不可欠です。ただし、極度の低温はバッテリーの性能と容量に大きな影響を与える可能性があります。このブログ投稿では、低温が車のバッテリーにどのような影響を与えるかの背後にある科学を探求し、冬の間にバッテリーの寿命を維持および延長する方法についてのヒントを提供します。

寒くなるとバッテリーの化学反応が起こる

まず、車のバッテリー内で起こる化学反応を理解することが重要です。鉛蓄電池で構成される自動車のバッテリーは、化学反応を利用して、鉛と硫酸の形で蓄えられたエネルギーを電気エネルギーに変換します。ただし、この化学反応は温度に敏感であり、気温が低いと反応が遅くなったり、反応がまったく起こらなくなったりすることがあります。気温が低いと運動活動が低下するため、これは自然な現象です。

反応が遅くなる

温度が下がると、電解質混合物の粘度が高くなり、化学反応が起こりにくくなります。これは、エンジンオイルが温度が低くなると濃くなり、流れが悪くなるのと同じです。ご想像のとおり、電解質中を移動するイオンの移動は遅いため、内部には同じ位置エネルギーが存在しますが、放電速度は遅くなります。

凍結した電解質

また、低温により電解液中の水が凍結する可能性があり、バッテリーが損傷したり、故障する可能性があります。このとき、ケースの側面が膨らみ、状況によっては亀裂が入って電解液が漏れ、その後に大量の腐食が残ることがあります。

一般的な自動車バッテリーの電解液の凝固点は約 -40 F であるため、バッテリーがこの点を下回る温度にさらされないようにすることが重要です。温度が氷点下に下がると、バッテリー内の電解液が凍結して膨張し、バッテリーに亀裂や破裂が生じる可能性があります。

バッテリーが完全に充電されていない場合、穏やかな温度で凍結する危険があります。たとえば、約 80% 充電されたバッテリーは -20 F で凍結する可能性があります。また、温度が下がったときにバッテリーが完全に放電した場合、電解液中の水は約 30 F で凍結する可能性があります。

容量の減少

低温もバッテリーの容量に影響を与えます。車のバッテリーの性能は、32 °F でのバッテリー出力定格であるクランキング アンプ (CA) と、0 °F で 30 秒間バッテリーが供給できる電力量であるコールド クランキング アンプ (CCA) の両方で測定されます。 7.2Vの最低電圧を維持しながら。温度が下がるとバッテリーのクランキングアンペア数が減少し、エンジンを始動するための電力が減少します。

一般的に、車のバッテリーが正常であれば問題はありません。 CCA 定格は、エンジンを始動するための実際のアンペア数要件に加えて、非常に健全なバッファーも考慮しています。ただし、バッテリーが数年前に使用され、硫化し始めたり、鉛プレートが剥がれ始めたりしている場合、実際のコールドクランキングアンペア数は大幅に減少する可能性があります。気温が氷点下を大きく下回ると、エンジンを始動するのに十分な速さで回転させるためのエネルギーが蓄えられない可能性があります。

寒い環境でバッテリーの寿命を延ばす方法

もしあなたが、何か月間も極寒の気温が続くアメリカの州やカナダの州に何百万人も住んでいるのであれば、いつかバッテリーの問題が発生するのは避けられないと思えるかもしれません。バッテリーの健康を促進し、できるだけ長く動作し続けるために実行できる手順があります。寒い天候下で車のバッテリーの寿命を維持し、寿命を延ばすには、次の手順を検討してください。

• バッテリーを清潔で乾燥した状態に保ちます。低温によりバッテリー内部に結露が発生し、腐食が発生する可能性があります。電解液が薄まり、まれにバッテリーがショートする可能性もあります。
• バッテリーが適切に充電されていることを確認してください。完全に充電されたバッテリーは、電力が不足しているバッテリーよりも凍結する可能性が低くなります。短期間の運転旅行を避け、運転中の車内の電力消費を減らしてください。
• バッテリーを暖かく保つ。可能であれば、暖かいガレージに車を駐車するか、バッテリーブランケットを取り付けてください。一部のバッテリー ブランケットは、エンジン ブロック ヒーターのように接続して、電解液を温め、運動エネルギーを動かし続けることができます。
• 急激な充電や放電を避ける。温度が低いとバッテリー内の化学反応の速度が遅くなる可能性があるため、バッテリーを極端な条件にさらさないことが重要です。良きサマリア人として友人や同僚を助ける 車をジャンプスタートさせる 素晴らしいことですが、頻繁に行うとバッテリーに負担がかかる可能性があります。
• 気候に応じて適切なバッテリーを選択してください。一部のバッテリーは、他のバッテリーよりも低温でより優れた性能を発揮するように設計されています。数年経っても車が確実に始動できるように、可能な限り高い CCA 評価を選択してください。

ベストプラクティスの 1 つは、冬の天候が到来する前に車のバッテリーをテストすることです。テストの結果、バッテリーが限界に達しているか、テストに不合格であることが判明した場合は、問題が発生する前にバッテリーを交換することをお勧めします。バッテリーの故障による故障や、極端な温度で車が始動できない場合は、健康に重大な影響を与える可能性がありますが、バッテリーが良好な状態であることを確認することで簡単に回避できます。

よくある質問

なぜ車のバッテリーは寒冷地で故障しやすいのか？

低温になるとバッテリー内部の電気化学反応が遅くなり、内部抵抗が増加して始動に必要な電流が減少します。同時に、エンジンオイルは低温になると粘度が高くなるため、エンジンを始動させるにはより多くのクランキングパワーが必要になります。温暖な気候で性能が限界に近いバッテリーは、これらの両方の要求を満たせず、寒い朝には故障してしまうことがよくあります。

寒さは車のバッテリーに悪影響を与えますか？

寒さは、バッテリーの劣化を引き起こすというよりは、むしろ劣化を露呈させる要因となる。バッテリー劣化の主な原因は夏の暑さであり、水分の損失、プレートの腐食、内部抵抗の増加を加速させる。秋になる頃には、すでに劣化は完了している。低温になると、バッテリーへの負荷が増大し、劣化が顕著になる。秋にバッテリーの点検を行う店舗は、冬に故障する前に、夏に劣化したバッテリーを発見することができる。

車のバッテリーは何度で凍結しますか？

完全に充電されたバッテリーは、約-92°F（-92°F）で凍結しますが、これは通常の条件下ではまず起こりません。一方、放電したバッテリーは、約20°F（-7°C）で凍結しますが、これは多くの気候で一般的な温度です。そのため、保管時や寒冷地ではバッテリーの充電状態を維持することが非常に重要です。放電したバッテリーは、凍結して破損する危険性が非常に高いのです。

寒冷な気候はバッテリー容量をどれくらい低下させるのか？

0℃（32°F）では、一般的な鉛蓄電池は定格容量の約80%を発揮します。しかし、-18℃（0°F）では、その容量は約50%にまで低下します。つまり、設計容量の70%しか使用していない（すでに「限界」状態にある）電池は、非常に寒い朝には本来の容量の35～40%しか発揮できない可能性があるということです。これが、限界状態の電池が冬に故障する理由です。

寒冷地でのバッテリー故障の兆候にはどのようなものがありますか？

エンジン始動が遅い（スターターが重そうな音を立てる）のは、最も確実な警告です。始動時にヘッドライトが暗くなる、エンジンがかからないのにカチカチという音がする、寒い時に断続的に電気系統に不具合が生じる、といった症状も兆候です。これらの症状が見られる場合は、バッテリーが完全に故障する前に、導電率テストを行うべきです。

店舗は、冬場のバッテリー問題に備え、顧客にどのように準備を促すべきでしょうか？

秋はバッテリー点検キャンペーンを実施するのに最適な時期です。9月から11月にかけて入庫するすべての車両を積極的に点検します。10月にバッテリーの状態が不良だと判明すれば、販売機会の損失を防ぎ、エンジンがかからなくなる可能性もなくなります。 DSS-5000 このテストは2分以内に完了し、自信を持って会話を進めるためのデータを提供します。