鉛蓄電池（Lead-Acid Battery）は、広く使用されている充電式のバッテリーの一種で、特に車両の始動用バッテリーとして一般的です。名前の通り、内部に**鉛（Pb）**を使っており、化学反応を利用して電気を蓄えたり供給したりします。
基本的な構造と動作原理
鉛蓄電池は、次の主要な構成要素で成り立っています：
- 鉛プレート（陰極と陽極）
- 硫酸溶液（電解液）：主に希硫酸（H₂SO₄）
- 隔膜：プレートが直接接触しないようにするための絶縁材
動作原理
- 放電時：バッテリーが電力を供給するとき、鉛（Pb）と鉛酸化物（PbO₂）が反応して、化学エネルギーを電気エネルギーに変換します。この反応で**硫酸鉛（PbSO₄）**が生成され、電気が放出されます。
- 充電時：外部電源（充電器など）から電力を供給することで、硫酸鉛が鉛と鉛酸化物に戻り、再びエネルギーを蓄えることができます。
主な特徴
- コストが安い：製造コストが比較的安いため、大量生産が可能で、広く利用されています。
- 高い放電能力：車両のエンジンを始動させるための高いピーク電力を短時間で供給できる能力があります。
- 耐久性：使用条件が過酷であるにもかかわらず、一定の寿命を持ちます。おおよそ3〜5年の寿命が一般的ですが、使用頻度やメンテナンスによって異なります。
- 再利用可能：鉛蓄電池はリサイクルが可能であり、回収された鉛や硫酸は再利用されることが一般的です。
欠点
- 重い：鉛の密度が高いため、他の種類のバッテリー（例えばリチウムイオンバッテリー）に比べて重くなります。
- 低温での性能低下：寒冷地では、バッテリーの効率が低下しやすいです。
- 充電効率が低い：充電が遅く、過充電や深放電によって寿命が縮む可能性があります。
用途
- 自動車：車の始動用バッテリー（スタート・ストップ機能、ライト、エアコンなどの電力供給）
- UPS（無停電電源装置）：停電時に電力を供給するため
- 産業用電源：フォークリフトや農業機器、電動車両（EV）など
結論
鉛蓄電池は、長い歴史と広い用途を持つバッテリー技術であり、特に車両の始動に欠かせない重要な役割を果たしています。ただし、近年では軽量化や性能向上を求めるニーズに応じて、リチウムイオンバッテリーなど新しい技術が登場しています。それでも、鉛蓄電池はコスト効率やリサイクル可能性の面で依然として広く利用されています。