簡単だけど凄い!車載バッテリーの充電状態が見ただけで判るインジケーターの仕組み

こんにちは、所長のにゃまんです。

車を走らすのにバッテリーは無くてはならない部品の一つですが、バッテリーの状態って普段は気にする事ありませんよね。

エンジンをかけている間は少しずつ充電されるので、毎日通勤などである程度走っていれば充電された電気が無くなることはありませんが、たまに近くのスーパーに買い物に出かける程度では、一杯まで充電されないため徐々に電気は減っていき、最終的にはエンジンがかからなくなります。

また、バッテリーは消耗品のため、毎日充電していても徐々に劣化してきます。

今回は、そんなバッテリーの健康状態を簡単に確認できる「インジケーター」について紹介します。

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インジケーターについて

一般的な車は、エンジンのそばにバッテリーが付いているため、ボンネットを開けるとすぐに場所が確認できると思います。

インジケーターですが、バッテリーの上面に小さい丸い窓のような部分があるはずです。
この部分がインジケーター。インジケーターが付いていない場合はこちら

インジケーターを上からのぞき込むと、赤や青、緑などの色が見えると思いますが、その色でバッテリーの状態がわかります。

表示方法はバッテリーメーカーにより異なりますが、一般的には下記の3タイプがあります。

では、どのようにして色を変えているのでしょうか。

インジケーターの仕組み

仕組みについて説明する前に、バッテリー液の比重について説明します。

比重は、基準となる水との重さの比(重量比)になります。
バッテリー液(希硫酸)は、充電状態によって濃度が変わるのですが、それに伴い比重も変わります。十分に充電された状態では、水1に対して約1.28の比重ですが、充電不足の状態では濃度が薄くなり比重は1.24以下まで小さくなります。

インジケーターは、そんな比重の変化を利用しています。

ここではタイプAで仕組みについて説明します。BやCタイプも動作原理は同じです。

良好の状態

まず、「良好」の状態です。

中央部分の色で、バッテリー液の量が判ります。

赤と青のボールが筒の中に入っていて、赤のボールはバッテリー液より軽くできています。液が十分ある時は、赤のボールが上限まで浮き上がるため、上から見ると赤のボールがはっきり見えるようになります。これにより、「中央が赤く見える」=「液が十分ある」ということが判ります。

次に、周囲の色で充電状態が判ります。

青のボールは、バッテリー液の比重が約1.20の時の重量より僅かに軽くできているため、例えばバッテリー液の比重が1.28の場合は浮き上がります。青のボールが浮き上がると、周囲にある鏡に青いボールの側面が映り、上から見た時に青く見えるようになります。これにより、「周りが青く見える」=「バッテリー液の比重が大きい(濃度が濃い)」=「十分充電されている」ということが判ります。

充電不足の状態

次に、「充電不足」の状態です。

バッテリー液は十分ありますので、赤のボールが上限まで浮き上がっています。

充電不足になると、バッテリー液の比重が小さくなる(重量が軽くなる)ため、バッテリー液に対して青のボールは相対的に重くなり沈みます。下限まで沈むと周囲の鏡には映らなくなるため、上から見ても青い色は見えません。これにより、周囲が「白(透明)に見える」=「バッテリー液の比重が小さい(濃度が薄い)」=「充電不足」ということが判ります。

液不足(要交換)の状態

バッテリー液が少なくなり、青のボールが下限まで下がると、鏡には赤のボールが映り、上から見た時に周囲が赤く見えるようになります。これで、「液不足」ということが判ります。

液が不足すると、バッテリー内部の電極がむき出しになり、急激に劣化が進みます。また、電極の劣化により火花が出ることがあるため、速やかにバッテリーの交換、またはバッテリー液の補充が必要です。

バッテリーにインジケーターが付いていない場合

バッテリーによっては、インジケーターが付いていない場合もあります。
その場合は、比重計を使って簡単に調べることができます。

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スポイトになっているのですが、バッテリー液を吸い上げると、中に入っている色が付いた棒が比重に合わせて動く仕組みになっていて、吸い上げた時に液面部分の色で比重が判ります。バッテリーに付いているインジケーターと構造は違いますが動作原理は同じです。

例えば、ちょうど液面部分が緑色の場合は「良好」、黄色の場合は「注意」、赤は「要充電」ということが簡単に判ります。

まとめ

ある日突然エンジンがかからなくなることもありますので、ちょっとエンジンのかかりが悪いかなと思う時は、インジケーターや比重計で確認してみたほうが良いかもしれません。