自動車用電池
自動車用電池(じどうしゃようでんち)または自動車用バッテリーは、モータービークルを始動するために使われる二次電池である。主な目的は電動始動モーター(セルモーター)に電流を供給することであり、このセルモーターが実際に車両を推進させる内燃機関(エンジン)を始動させる。一旦エンジンが動き出すと、エンジンの出力を利用してオルタネーター (自動車)(交流発電機)がバッテリーを充電し、車の電気系統のための電力が確保される。
典型的には、エンジンの始動には電池容量の3パーセント弱が使われる。この理由のため、自動車用電池は短時間に最大の電流を供給するように設計されている。この理由のため、これらは「SLI電池」(始動 starting、照明 lightning、点火 ignitionの頭文字から)と呼ばれることがある。SLI電池は深放電のためには設計されておらず、完全に放電すると電池の寿命が縮まる。
エンジンの始動と共に、SLI電池は様々な車載電気機器に電力を供給する。また、電気系統に損傷を与える可能性がある電圧スパイクをならすためのスタビライザーでもある。エンジンが動いている間は、ほとんどの電力はオルタネーターによって供給される。電圧は電圧調整器によって13.5nbspVと14.5nbspVの間に保たれる。現代的なSLI電池は鉛酸型であり、起電力2nbspVのセルを6個または12個で直列で接続し、12nbspV(ほとんどの乗用車と小型トラック)または24nbspV(大型トラックや地ならし機)の公称電圧を生み出している。
充電中に水の電気分解が起こると水素と酸素が発生する。電池の排気孔が塞がっていたりして水素ガスが溜まり、これに何らかの点火源が組み合わさるとガス爆発が起こり得る。エンジン始動中の爆発は、電池の電極が腐食していたり汚れていたりするのが原因で大抵起こる。米国運輸省道路交通安全局(NHTSA)による1993年の研究では、車の電池爆発による怪我の31%が電池の充電中に起こっていたことが示されている。次によくあったのが、ジャンプスタート中にバッテリー上がりを起こした電池へ誤った方法でケーブルを接続した事例である。怪我をした人の3分の2近くが化学的火傷を負い、4分の3近くが眼に損傷を負った。
電気自動車(EV)は高電圧の電気自動車用蓄電池から電力を得ているが、12nbspVで動作するように設計された標準的な自動車用補機を使うために大抵は自動車用12nbspV電池も積んでいる。これらは「補助電池」と呼ばれることが多い。従来型の内燃機関車と異なり、EVはオルタネーターで補助電池を充電することはせず、DC-DCコンバータ(直流-直流電圧変換器)を使って高電圧を浮動電圧(典型的には14nbspV付近)まで降圧する。
電気式ハイブリッド車の中には高電圧電池に加えて、複数の鉛蓄電池を使用するものがある。例えば、BMWのActiveHybrid 3、5、7やSUBARUのe-Boxerモデルは、高電圧電池とは別にセルモーター用の12nbspV鉛蓄電池と、さらにISG(エンジン始動用電動機兼発電機)によるアイドリングストップからの再始動用の12nbspV鉛蓄電池を備える。
初期の車では電気システムが限られていたため、電池を積んでいなかった。電気クラクションの代わりにベルが使われ、前照灯(ヘッドライト)はガス灯で、エンジンはクランクを使って始動させていた。自動車用電池は1920年代頃にセルモーターが搭載されるようになり広く使われるようになった。補水を必要としない密閉型電池は1971年に発明された。
最初の始動・充電システムは6ボルトの正極接地システムとして設計された(車両のシャシーが直接電池の正極端子に接続されている)。今日、ほとんどの道路車両は負極接地システムを持つ(電池の負極端子が車のシャシーと接続される)。
ハドソン・モーター・カー・カンパニーが1918年に初めて標準化された電池(バッテリー・カウンシル・インターナショナル〈BCI〉の電池)を使用した。BCIは電池の寸法規格を定める機関である。
1950年代中頃までは6nbspVの電気系統と電池が使用された。より高い圧縮比を持つより大型のエンジンが使われるようになり、始動により多くの電力が必要になると、6nbspVから12nbspVに切り替わっていった。それほど多くの電力を必要としない小型車は6nbspVをしばらく使い続けた(例えば、1960年代中頃のフォルクスワーゲン・ビートルや1970年のシトロエン・2CV)。
1990年代、42V電装規格が提唱された。これによってより強力な電気駆動補機類とより軽い配線ハーネスを使えるようになることが意図されていた。この規格は断念されたものの、後に欧州ではマイルドハイブリッド用のLV148規格が策定された。
自動車用電池は6個のセルからなる湿式セル型電池の一例である。鉛蓄電池のそれぞれのセルは、交互に配置された海綿状鉛が充填された鉛合金格子体(負極板)と二酸化鉛で被覆された格子体(正極板)から構成される。それぞれのセルは電解質である硫酸水溶液で満たされる。当初は、それぞれのセルに給水口キャップがあり、この給水口を通して電解質の量を目視して、セルに補水することができた。キャップには充電中に発生する水素ガスがセルから抜け出せるように小さな排気口が設けられていた。
セルの正極板と隣りのセルの負極板が接続される(直列)。大抵は電池の上側に腐食を防ぐために鉛でめっきされた2つの端子がある。初期の自動車用電池は硬質ゴム製容器と木製のセパレータを使用していた。現代的な装置はプラスチック製容器と、セルの極板同士が接触して短絡するのを防ぐために合成繊維セパレータを使用している。
過去には、自動車用電池は定期点検と、電池の動作中に分解された水を補充する維持管理を必要とした。「メンテナンスフリー」電池は極板の素材として様々な合金を使用し、充電時に分解される水の量を減らしている。現代の電池は、寿命が来るまでに補水を必要としないこともあり、セルへの給水口を持たない電池もある。これらの電池の弱点は深放電(自動車の灯火器をつけっぱなしにしてバッテリーが完全に上がった時など)に対する耐性が非常に低いことである。深放電が起こると、鉛電極に硫酸鉛が沈着して被覆してしまい、電池の寿命が3分の1かそれ以上縮まる。
制御弁式鉛蓄電池(VRLAバッテリー)は、 高吸収性ガラスマット(absorbed glass mat, AGM)バッテリーとも呼ばれ、深放電に対する耐性が従来型より高いが、価格もより高い。VRLA電池では、セルへの補水は許可されない。個々のセルは、極端な過充電や内部の損傷による破裂から容器を保護するために、自動圧力解放弁を持つ。VRLA電池は電解液が溢れることがないため、オートバイのような乗り物において特に有用である。
通常12nbspV電池は直列に接続された6個のガルバニ電池から構成される。個々のセルの起電力は2.1ボルトで、合計12.6ボルトとなる。放電中、負極(鉛)では化学反応によって外部回路に電子が放出され、正極(二酸化鉛)では別の化学反応によって外部回路から電子が吸収される。これによって電子は外部回路線(導電体)を周り、電流(電気)を生み出す。電池が放電するにつれて、電解質の硫酸が極板の素材と反応し、表面を硫酸鉛に変化させる。電池が充電されると、逆の化学反応が起きる。つまり、硫酸鉛は鉛と二酸化鉛に戻る。
別の種類の始動用電池を使用する車両もある。重量を減らすために、2010年式ポルシェ・911 GT3 RSはリチウムイオン二次電池が選択可能であった。
鉛蓄電池のセル(単電池)は大抵、多数の比較的薄い電極板から構成され、正極板と負極板が交互に並んでいる。正極板と負極板の間で直接的に電気が流れないように(短絡しないように)、正極板と負極板の間には絶縁素材が挿入され互いに隔離されている。これらのいわゆるセパレータには液体が透過できるように穴が空けられているか、多孔質素材で構成されている。
正極用の格子(グリッド)板は、微小な二酸化鉛顆粒で作られた活物質を含む。セルの全ての正極板は鉛合金製のストラップによって電気的ならびに機械的に接続されている。負極用の格子板の場合は、多孔性活物質は主に鉛顆粒から成る。全ての負極板は鉛合金製のストラップによって電気的ならびに機械的に接続されている。負極活物質には通常、カーボンファイバー、活性炭、グラファイト、カーボンナノチューブといった炭素材料が電気伝導度を高めるため、硫酸バリウムの微細粉末が硫酸鉛の結晶成長の核(硫酸バリウム結晶の粗大化を抑える)として、リグニンスルホン酸が負極活物質の表面積低下と収縮を抑えるために添加される。
セパレータと電解液の特性に応じて、以下のように区別される。
液体の電解液を使用する従来型の鉛蓄電池。ガス開放型。
強化型液式電池(EFB, Enhanced Flooded Battery)
電解液を使用する鉛蓄電池であるが、特殊な活物質を使用することで劣化を抑えている。また、ガラスマットを表面に当てて活物質の脱落を防いでいる。「アイドリングストップ車用」や「充電制御車用」として販売されている液式鉛蓄電池がこれに当たる。
気密構造の制御弁式鉛蓄電池(VRLA電池)。電解液がガラス繊維マット製のセパレータに吸着されている。
シール形制御弁式鉛蓄電池(VRLA電池)。シリカ粉末を添加して電解液がゲル化されている。
EFB電池とVRLA電池の高い充放電サイクル安定性はアイドリングストップシステムを持つ車両で使用するために必要とされる。
AGM電池はその他の種類よりも内部抵抗が低い。AGM電池はより迅速に充電することができるため、制動エネルギーの回生のためにも使用できる。しかしながら、高い作動温度に対してはより敏感であるため、エンジンの熱から保護されるように取り付けなければならない。
AGM電池およびゲル電池は圧力開放弁を備えている。これらの弁は内圧が高くなり過ぎた時、例えば過充電の結果として気体が多く発生した時に開くよう設計されている。この安全装置によって電池容器が爆発するのを防止している。
ゲル電池は価格が高いため、通常は電池の角度が大きく変化するオートバイやボートの始動用電池としてのみ使用される。したがって、ゲル電池はAGM電池と部分的に競合するが、AGM電池は最大90度の角度までしか傾けることができない。ゲル電池は許容充電電圧がより低いため、特に古いオートバイでは、不適切な充電制御装置が原因で過充電問題が起こり得る。
極板の格子は充電ならびに放電過程中に電流を流す役割を果たす。したがって、鉛の硫酸鉛への化学的変化に関与してはいけない。格子の素材には主に以下の2種類の合金が使われる。
アンチモン(Sb)合金 - Pb-Sb-As
カルシウム(Ca)合金 - Pb-Ca-Sn
鉛アンチモン合金(硬鉛、アンチモン含量1 - 13%)の短所はアンチモンが溶出して自己放電を促進すること(鉛とアンチモンの電気化学的カップルのため)、水の消費量が増大する(水素過電圧が低いため負極で水素が発生する)ことである。耐食性を向上させるために少量の砒素が添加される。アンチモン含量を10%以上から数パーセントに減らすことによって、この数十年間これらの短所が最小化されてきたが、鉛カルシウム合金の登場によって電池の特性が真の飛躍的進歩を遂げた。低アンチモン合金としては、Pb-1.5~3%Sb-0.1~0.5%As合金に鋳造性を改善するため微量のセレン(Se)、硫黄(S)、または銅(Cu)などが添加される。
鉛-アンチモン-砒素(Pb-Sb-As)合金から鉛-カルシウム-錫(Pb-Ca-Sn)合金に切り替わったのは1980年代のことであった。1990年代には鉛-カルシウム-錫(Pb-Ca-Sn)合金に銀を0.01 - 0.03%添加をすることで特に高温での耐久性を増大させた銀-カルシウム電池が欧米で普及した(組成は一例としてPb-0.04Ca-0.60Sn-0.03Ag)。また、バリウムを添加することで耐食性と強度を高めたPb-Ca-Sn-Ba合金(Pb-0.044Ca-1.0Sn-0.008Ba)も実用化されている。鉛-カルシウム合金としては、Pb-0.03〜0.15%Ca-0.3~1.5%Sn合金に微量(0.01%以下)のアルミニウム(Al)を添加した組成が一般的である。以下の表に鉛-カルシウム調合合金の組成の一例を示す。
鉛蓄電池は格子に使われる合金の種類によって、以下のように大別される。
鉛アンチモン電池(PbSb)
鉛カルシウム電池(PbCa)
鉛ハイブリッド型電池(PbSb/Ca)
鉛アンチモン電池は100年余り使われてきた伝統的な鉛蓄電池であり、正極および負極の格子板が鉛-アンチモン合金製である。1881年にSellonによって鉛-アンチモン合金の使用が提唱された。鉛-アンチモン合金は純鉛と比較して、機械的強度が高い、鋳造性が向上する、耐食性が良い、格子体と正極活物質との電気的、物理的結合状態を向上させるなど、著しい長所がある。鉛アンチモン電池は充放電サイクル安定性が高く、充電受け入れ性能も高いため、有害な電解液の成層化の影響を受けにくい。鉛アンチモン電池は、メンテナンスフリー電池として生産することもできるが、先に述べたように高い自己放電(容量の0.5 - 2%/日)のため、現在は始動用電池市場からほぼ完全に姿を消している。トラックのためには少数がまだ生産されている。耐用期間はおよそ3から4か月である。製造-卸売-小売-利用者間の流通に要する期間がこの耐用期間を超えることが多かったため、電解液を注入せずに電池の生産と配達を行わなければならなかった。製造業者にとっては、電解液を入れずに保管しなければならないことは生産工程にサイクルラインが1つ追加され、生産経費が高まることを意味した。そして、販売業者も、電解液を購入して電池に注入し、電池の充電を行う仕事があった。
鉛カルシウム電池は正極と負極の格子板に鉛-カルシウム-錫合金を使用する。「カルシウムバッテリー」と呼ばれることがあるが、カルシウムイオン電池と混同してはならない。鉛カルシウム電池は自己放電が非常に低く、容量の約0.08%/日である(耐用期間は12から15か月)。そのため、鉛アンチモン電池と異なり、電解液を注入して、充電を行った商品をそのまま出荷、流通させることができる。鉛カルシウム電池の短所は、充電電圧が1nbspV高く、それに関連して定電圧充電を用いた充電受け入れ特性が低いこと、充放電サイクル安定性が低いこと、充電レベルが50%を下回ると起こる有害な電解液の成層化急速充電時に電解液の上部と下部に比重差が生じる現象。定電圧制御されたアイドリングストップ車用バッテリーでは、充電時にガスがほとんど発生しないため、電解液が撹拌されず成層化が起きる。これによってサルフェーションと呼ばれる劣化現象が引き起こされる。などである。鉛-カルシウム合金は鋳造性が比較的悪く、溶接も難しいため、格子体を製造するためにエキスパンド製法や打ち抜き製法が開発された。鉛-カルシウム合金に錫を加えることで、強度と耐食性が向上し、半導体の酸化錫が形成されることで充電受け入れ性能も上がるため、現在は正極に鉛-カルシウム-錫合金がもっぱら使用される。
鉛ハイブリッド型電池は正極板に鉛-低アンチモン合金を使用して、負極板には鉛-カルシウム合金を使用することで負極での水素発生を抑制する。アンチモンの効果で深放電に対する耐久性が向上して長寿命となるため、トラック、バス、タクシー、建設車両といったヘビーデューティー用途の車両で使用される。また、鉛-カルシウム合金表面にアンチモン箔を貼り付けて圧延した後に加工して負極板としたハイブリッド極板を使うことで充電受け入れ性能が向上する。
電池は物理的な大きさ、端子の種類と位置、取り付け様式によってグループ分けされる。
アンペア時(AhまたはA·h)は電池のエネルギー貯蔵容量と関連する単位である。欧州ではこの評価が法律によって求められる。
定格アンペア時は一般的に [80nbsp°F(SAE規格。欧州のEN規格および日本のJIS規格では25±2nbsp°C)で、電圧が10.5ボルトまで低下する間に電池が一定の率で20時間供給できる電流] × 20時間として定義される。これを20時間率容量と呼ぶ。理論上は、華氏80度で、20時間率容量100nbspAhの電池は少なくとも10.5ボルトの電圧を維持しながら20時間連続で5アンペアの電流を供給することができるはずである。Ah容量と放電率との間の関係は線形ではなく、放電率が増大すると、容量は低下する。日本のJIS規格では5時間率容量が採用されてきたが(2019年の改正で5時間率容量は参考値となり、20時間率容量が追加された)、20時間率容量よりも若干低く(0.8 - 0.9倍)なる。また、温度が下がると容量も低下する。
コールドクランキングアンペア(CCA)またはコールドクランキング電流
少なくとも7.2ボルトの電圧を維持しながら0 で電池が30秒間供給できる電流量(米国SAEおよびJIS D 5301規格)。欧州の規格(EN 50342-1:2012)では7.5ボルトの電圧を維持しながら、−18nbsp°Cで電池が10秒間供給できる電流である(10秒休止後、定格コールドクランキング電流の60%の電流値でおこなう2回目の放電 [カットオフ電圧6.0nbspV] の持続時間も計測する)。測定方法と電圧が異なるため、SAE/JISの方法で測定されたCCA値よりも、ENの方法で測定されたCCA値の方が低くなる。コンピュータ制御された直噴エンジンを使用する現代的な自動車は始動にわずか数秒しかかからず、CCA値の重要性は以前よりも低下している。CCA値をCA/MCA値またはHCA値と混同してはならない、後者の方がより高い温度で計測されるため常に高い値となる。例えば、CCA値250アンペアの電池はCA(またはMCA)値250アンペアの電池よりも始動性能が高い。HCA値も同様である。
クランキングアンペア(CA)
少なくとも7.2ボルトの電圧を維持しながら32 で電池が30秒間供給できる電流量。
マリンクランキングアンペア(MCA)
CAと同様に、32 で電池が供給できる電力量。氷点下で作動することがあまりないボート用("マリン" という名前の由来)や芝刈り機用の電池に記載されていることが多い。
ホットクランキングアンペア(HCA)
80 で電池が供給できる電力量。
27nbsp°Cで25nbspAの電流を放電し、放電終始電圧10.5nbspVになるまでの時間(単位は分)。
公称電圧12nbspVの始動用鉛蓄電池の規格は日本工業規格(JIS)のJIS D 5301:2019で、公称電圧12nbspVのアイドリングストップ車用鉛蓄電池の規格はJIS D 5306:2021で規定されている。
始動用鉛蓄電池を特定の型式で呼ぶには、JIS D 5301:2019の附属書Bで規定された各性能項目について基準(20時間率容量: 規定値の95%以上、リザーブキャパシティ: 規定値以上、CCA: 規定値以上、軽負荷寿命: 規定値の80%以上、重負荷寿命: 規定値の80%以上、充電受入性: 規定値以上)を満たす必要がある。型式の数値および記号が表わしているのは、最初の2桁が定格リザーブキャパシティ(RCn)と定格コールドクランキング電流(Icc)から以下の式で計算される性能ランク(50未満は2刻み、50以上は5刻み)、
\frac{\sqrt{RC_{\mathrm{n} \times I_{\mathrm{cc}}{2.8}
3番目のアルファベットが短側面サイズ(幅×箱高さ)の区分、4、5番目の2桁の数字が外形の長さの概寸法(cm)、最後のアルファベット(RまたはL)が端子の位置である。プラス端子を手前側にした時に端子が右側にあるのがRタイプ、左側にあるのがLタイプである(右図の左上がLタイプ、右上がRタイプ)。短側面のサイズがF、G、およびHは端子の位置が1種類なのでL、Rは付かない。JIS D 5301:1999まではA区分(高さ162nbspmm、幅127nbspmm; A17およびA19)とC区分(高さ207nbspmm、幅135nbspmm; C24)も規定されていたが、JIS D 5301:2006で削除された。
したがって、例えば、型式55B24Lの始動用鉛蓄電池は性能ランクが55、短側面のサイズがB区分、長さが24nbspcm、端子の位置がLタイプであることを表わしている。制御弁式鉛蓄電池(VRLA電池)の型式には頭にSが付く。なお、外形区分が「B24」について規定されている型式は「46B24L」と「55B24L」の2種類のみであるため、例えば「70B24L」や「80B24L」などと高い性能ランクを持つ表記は、JISで規定された型式ではなく、各メーカー独自の品番である。
アイドリングストップ(ISS)車用鉛蓄電池のサイズは始動用鉛蓄電池のサイズと共通であるが、より高い耐久性や充電性能が必要とされるため、(誤って通常車用蓄電池を使用しないためにも)通常車とは異なる規格・型式表示となっている。アイドリングストップ車用鉛蓄電池についてはK-42、M-42、N-55、Q-85、S-95の5種類の型式が規定されている。特定の型式で呼ぶには、JIS D 5306:2021の附属書JBので規定された各性能項目について基準(上述した始動用鉛蓄電池の基準に加えて、回生充電受入性が規定値以上、アイドリングストップ寿命が規定値〈3万回〉の80%以上)を満たす必要がある。型式の記号および数値が表わしているのは、最初のアルファベットが外形寸法の区分、ハイフンに続く2桁の数字が性能ランク(計算式は上記の始動用鉛蓄電池の式と同じ)であり、端子の位置がRタイプの時のみ最後にRが付く。例えば、型式M-42Rのアイドリングストップ車用鉛蓄電池は型式M-42(外形区分がM、性能ランクが42)の規格を満たし、端子の位置がRタイプであることを表わしている。
始動用およびアイドリングストップ車用鉛蓄電池の規格は欧州統一規格(EN規格)においてEN50342-1、EN50342-2、EN50342-3、EN50342-4、EN50342-5、EN50342-6、EN50342-7で規定されている。
EN規格電池の外形寸法は箱高さと幅は全て共通で、長さだけが異なる。端子の位置はJIS規格のLタイプに相当するもののみである。
2015年に一般社団法人電池工業会により、EN50342-1:2006、EN50342-2:2007、EN50342-5:2010を参考・引用して、電池工業会規格SBA S 0102:2015(欧州規格形始動用鉛蓄電池)が制定された。EN規格と同等であるものの厳密には異なる。
EN規格には存在しない性能ランクがJIS規格と同様に定義されている。性能ランクは20時間率容量(C20,n)と定格コールドクランキング電流(Icc)から以下の式で算出される(300はJIS規格の性能ランクと混同しないために加えられている)。
\frac{\sqrt{C_{\mathrm{20,n} \times I_{\mathrm{cc}}{2.5} + 300
例えば型式340LN0は、電池の性能ランクが340、外形区分がLN0であることを表わしている。
アメリカ合衆国ではバッテリー・カウンシル・インターナショナル(国際電池評議会、BCI)によって、長さ、幅、高さといった電池の外形寸法の「グループサイズ」が定められている。また、端子の位置を表わすRL表示がJIS規格のものとは逆である。
以下に最も一般的なグループサイズと対応するJIS規格を表に示す。
異常な高温が電池の不具合の主原因である。高温により電解液が蒸発すると、電解液に曝される電極板の有効表面積が低下し、サルフェーション(硫酸鉛の沈着)が起こる。格子(グリッド)の腐食速度は温度が上がると増大する。低温でも電池の不具合が起こり得る。
エンジンを始動できない電圧まで電池が放電した時は、外部電源を介したジャンプスタート (乗り物)によってエンジンを始動することができる。一旦エンジンが動き出し、オルタネーターと充電システムが損傷を受けていなければ、電池を充電できる。
端子で腐食が起きると、電気抵抗が増大して車が始動できなくなる。これは、シリコングリースを適切に塗布することで防止することができる。
電極が硫酸鉛の硬い層で被覆されるサルフェーションは電池を弱らせる。サルフェーションは、バッテリーが完全に充電されず、放電したままの時に起こり得る。サルフェーションを起こした電池は損傷を防ぐためにゆっくりと充電しなければならない。
SLI(始動、照明、点火用)電池は深放電のために設計されておらず、深放電すると寿命が短くなる。
始動用電池は表面積が大きくなるように設計された電極を使用しているため、瞬間電流容量が高い。一方で、海洋型とディープサイクル型の電極板はより厚く、底に落ちた廃電極材料がセルをショートさせないように、電極板の底に空間的余裕がある。
鉛アンチモン合金(硬鉛)を電極材料に使用した自動車用電池は、電気分解と蒸発によって失われた水を補うため、定期的に純水をつぎ足す必要がある。合金に使用する元素をカルシウムに変更することによって(0.1%カルシウム-鉛合金)、水が減る速度を遅くすることができる。現代的な自動車用電池はメンテナンスフリーを謳い、補水のためのキャップを持たないものもある。こういった電池は、寿命を迎えるまでに水量が減ってもよいように電解液が余分に入っている。
電解液の密度から電池の充電状態を判断するため、比重計で状態が目視できる電池もある。
主要な消耗機構は、電極板からの活物質の脱落である。脱落した活物質はセルの底に蓄積し、最終的には短絡を起こすこともある。透水性素材製のプラスチックセパレータバッグに電極板を入れることによってこれをかなり低減することができる。この素材は電解液とイオンは透過させるが、スラッジが電極板の隙間を埋めるのを防ぐ。スラッジは主に硫酸鉛から成り、正極と負極の両方で生成する。
電極は鉛あるいは鉛の化合物からできているため、有毒である。電解液として含まれている37%硫酸は腐食性が高い。皮膚に酸が接触するのを防ぐために保護具を使用するべきである。
セルが2.6ボルト以上過充電されると、電解液の電気分解が増大する。この過程では、酸素と水素が気体として放出され、非常に爆発性の高い酸水素ガス(酸素と水素のモル比1:2の混合気体)が形成される。したがって、火花や裸火、熱、火のついたものを近付けてはいけない。
12nbspV鉛蓄電池の15 - 25nbsp°Cでの充電終止電圧は、電池の種類に応じて、14.8nbspV(AGM電池)、14.4nbspV(鉛アンチモン電極を使った湿式電池)、あるいは15.4nbspV(鉛カルシウム電極を使った湿式電池)以内としなければならない。充電電流(アンペア)は、電池の耐用期間を最大化するために、電池容量(アンペア時)の10分の1とするべきである(例えば容量40nbspAhの電池では4nbspA)。急速充電では、充電電流は容量の3分の1を超えてはいけない。車両では、オルタネーター調整器が充電終止電圧を調整している。
充電制御器の故障あるいは充電器を誤って設定して充電電圧が高くなり過ぎると、過剰な酸素ガスと水素ガスが発生する。この電気分解によって水が失われ、電解液の密度が上がる。正極で放出された酸素は、鉛格子の有害な酸化(腐食)につながる。
充電不足は自動車用電池の劣化の主要な原因である。開回路電圧が約12.5nbspV(12.4nbspVとする文献もある)を下回ると充電が不十分と判断される。
現代的な車は、ECU、時計、ラジオ、スマートエントリー、防犯装置、ドライブレコーダーの駐車監視機能など、エンジンが動いていない時にも電力を消費している。
平均静止電流が0.02nbspAとすると、車を動かさなければ、電池は1日に0.5nbspAh、1週間で3.4nbspAh、1か月で少なくとも15nbspAhの電力を失う。したがって、静止電流によって1日に失われる電力はエンジン始動に必要な電力(0.1nbspAh)の2倍以上となる。最大0.04nbspAの静止電流(1か月におよそ30nbspAhの放電)も普通である。