バッテリーの劣化原因
アルカリ蓄電池の場合

アルカリ蓄電池の劣化原因は、極板の腐食や剥落などの物理的原因と、結晶の軟化という化学的原因の2種類があります。

長期間の充放電により、極板上の化学反応に関わる活物質の結晶構造が元の状態に戻らなくなり、結晶が崩れていく事(結晶の軟化)によって劣化します。
結晶が軟化すると、活物質の境界が分からなくなるアモルファス(無定形物質)になり、充放電の化学反応が行われにくくなるため、容量が少なくなってしまいます。


アルカリ蓄電池の劣化原因
アルカリ蓄電池の劣化原因

鉛蓄電池の場合

鉛蓄電池の劣化原因は、電極板の腐食や破損などの物理的原因と、サルフェーション(硫酸鉛の結晶化)という化学的原因の2種類があります。

サルフェーションは鉛蓄電池の化学反応上、必ず生成されてしまう非伝導性の結晶です。
発生したばかりのサルフェーションはとても柔らかく、ただちに充電すればサルフェーションは電解液に溶け込み、頻繁に充放電を繰り返している状態ではバッテリーの容量に影響を与えないはずです。
しかし、バッテリーを長期間放置していたり、長期間充放電しながら使用していると、サルフェーションが少しずつ硬化し、充電しても電解液に戻らず、電極板の表面に付着するようになります。
サルフェーションはいわゆる絶縁体となるため、バッテリーの内部抵抗が大きくなり、バッテリーパワーが低下したり容量が少なくなってしまいます。

鉛蓄電池の劣化原因
鉛蓄電池の劣化原因



鉛蓄電池の劣化観察

下の写真は、バッテリー(鉛蓄電池)の負極面の走査型電子顕微鏡による観察例です。
新電池のサルフェーションと比べて劣化電池のサルフェーションは大きく、これが絶縁体となり、バッテリーの容量が少なくなります。

新電池の初回放電時の
サルフェーション
20サイクル放電後の
サルフェーション
劣化電池のサルフェーション