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鉛バッテリに関する記述として,適切なものは次のうちどれか。
(1) 電解液の比重は,放電量に比例して大きく(高く)なる。
(2) 電解液の比重は,電解液温度が高いと電解液容積が増加するため小さく(低く)なる。
(3) バッテリの容量(％)は電解液温度25℃を標準としており,電解液温度が50℃未満においては,電解液温度が高くなると,容量は減少する。
(4) バッテリから取り出すことのできる電気量は,放電率を小さく(放電電流を大きく)すると多くなる。
解く
(1) 電解液の比重は,放電量に比例して大きく(高く)なる。
不適切
電解液の比重と放電量
バッテリが放電すると,電解液中の硫酸基は極板の活物質と反応して硫酸鉛と水を生成する。
したがって,電解液の比重は放電量に比例して低下するので,比重を測ることによって放電量を知ることができる。
完全充電時の比重が1.280(20℃)のバッテリについて比重と放電量との関係を示すと,図のようになり放電量(Ah)は次式によって表される。
(2) 電解液の比重は,電解液温度が高いと電解液容積が増加するため小さく(低く)なる。
適切
電解液の比重と温度
(1)電解液の比重と温度
電解液の比重はバッテリの状態を知る要素の一つであり,この比重は図のように電解液温度が高いと低くなり,低いと高くなる。これは,温度が高いと電解液容積が増加し,低くなれば減少するためである。したがって,比重を測定した場合は標準温度の20℃に換算しないと正確な比較判断ができないので,次の式によって換算する。
(3) バッテリの容量(％)は電解液温度25℃を標準としており,電解液温度が50℃未満においては,電解液温度が高くなると,容量は減少する。
不適切
容量と電解液温度
容量はバッテリの電解液温度が高いほど増加し,低いほど減少する。その理由は,温度が上昇すると電解液の拡散が良好となり,極板活物質内部まで浸透が容易となり,内部抵抗(注参照)が減少するからである。ただし,電解液温度が50℃以上になると,自己放電のためにかえって容量は減少しセパレータ及び極板の損傷を早める。容量と電解液温度の関係は,ほば図のようになる。
バッテリの容量は電解液温度25℃を標準としているので,温度が相違する場合は温度換算をする必要がある。この温度換算式は種々あるが一般に次の換算式が用いられる。
(4) バッテリから取り出すことのできる電気量は,放電率を小さく(放電電流を大きく)すると多くなる。
不適切
容量
(1)容量と放電電流
容量は放電電流が大きいほど小さくなる。これは,放電が開始されると,正極,負極の両極板の活物質は極板表面から硫酸基を吸収して硫酸鉛に変化するが,放電電流が大きいほど化学反応に必要な硫酸基が極板細孔内へ拡散浸透する補給速度が遅れて早く放電終止電圧に到達するためである。
例えば,図のように完全充電したバッテリを5時間率放電で放電する場合に取り出すことのできる電気量を100%とすると,2時間率放電で放電する場合は放電電圧の低下が速く,電気量は88%程度しか取り出すことができない。
よって答えは（2）
