バイクでリチウムイオンバッテリー

最近は量産のバイクでも
リチウムイオンバッテリーの採用が出てきましたね。
さすがにお高いので
それなりの車種にしか採用されていませんが。

ホンダの街乗りだと最新のCBR1000RR-Rあたり。
他にはモトクロッサーのCRF450なんかが採用してます。

メリットは
軽いことです。
とにかく軽い。
鉛バッテリーに比べると冗談みたいに軽い。

自分のバイクではLiFePO4の
SHORAIバッテリーをずいぶん前から使っています。
SHORAIなんて言ってますが、アメリカの会社です。
これ、ラジコンなんかに使われている
リフェバッテリーってヤツですね。
使い始めたのは2011年モデルの
BMW R1200GSに乗ったとき。

純正のバッテリーはとにかく重かった。
1200ccを始動するのだから
ってのもありますが
水平対向2気筒なもんで
1気筒あたり600ccなのです。

エンジンが始動するとき
クランクシャフトの回転に伴って
ピストンが上下運動します。
水平対向だと左右なので、往復運動と言うべきか。
そのときに一番大変なのが圧縮行程で
これを乗り越えられなければエンジンは始動しません。
このときにクランクシャフトを回すために必要なトルクを
乗り越しトルク
と言います。

もちろんピストンが小さい方が乗り越しトルクは小さいです。
なので
例えば1200ccとはいっても
4気筒と2気筒では乗り越しトルクはかなり違います。

多気筒エンジンの方がピストンがいっぱいあるから大変なんじゃないかって?
確かにメカニカルロスは大きいのですが
多気筒なら、どれか1気筒に火が入ってしまえば
それが回転を助けてくれてスターターモーターの負担が減りますし
1気筒あたりの乗り越しトルク自体は小さいのです。
なので始動性ということでは大したことないのです。

実は単気筒が最も大変です。

単気筒は多気筒エンジンのように
どれかの気筒が始動を助けてくれるなんてことは
絶対にありません。

一つしかない燃焼室で爆発が起きるまで
大きな乗り越しトルクのクランクシャフトを
回し続けなければならないのです。
大排気量の単気筒エンジンなんてものすごく大変なはずです。
冒頭に挙げたCRF450、これも大変。
レーサーなので圧縮比高いし。
本学Formula SAEチームのマシンは
CRF450のエンジンを使っていますが
始動には苦労してます。
まぁ、始動の困難を補ってあまりある
メリットがあるので採用しているようですが。

というわけで
単気筒ほどではないにしても
1気筒600ccの2気筒エンジンは
かなりクランキングのトルクが要るのです。
なのでバッテリーはデカイ。

R1200GS
車載状態では
シート下にバッテリーがあって
外すときはバッテリーの上部を掴んで
引き上げる必要があるのですが
これが大変でした。
純正の鉛バッテリーは5kg以上あると思います。
ひょっとしたら6kgくらいあるかも。

これをSHORAIバッテリーにすると
1.4kgくらいになっちゃいます。
実に4分の1です。
冒頭に冗談みたいに軽いと書きましたが
手元に届いたときは
「これ、本当にバッテリー入ってるのか?」
と思いました。

このくらい軽くなると
乗っていても分かります。
運動性能が向上しますから。
左右への切り返しが軽快になります。

でも、ちょっと気になる点があります。
それは低温時の特性。
気温が高ければSHORAIバッテリーは
すさまじいパワーを持っているので
何ら問題は起きません。

ですが
経験上、R1200GSの場合は気温が
18度を切ると冷間時の始動性が悪化しました。
寒いときはバッテリーの放電特性が悪化するのです。
多気筒ならこの程度の気温でも問題ないのかもしれませんが
R1200GSはダメでした。
出先でクランキングしなかったときは焦りましたよ。
その状態で焦ってスターターモーターを回し続けると
間違いなく過放電でバッテリーはお亡くなりになります。

でも解決方法はあります。
バッテリーの温度を上げれば良いのです。

巷では「儀式」と呼ばれているようですが
低温時はいきなりクランキングせずに
まずはヘッドライトとかグリップヒーターとか
そこそこ電気を必要とするものをONにします。
で、ちょっと電気を使って数分待つ。
するとバッテリーが活性化して発熱します。
そうなったら始動OK。
大抵はなんとかなります。

あぁ、バッテリーってケミカルなんだなぁ
と思い知らされます。
寒いと化学反応が起きにくいんですね。

そうそう!
で、量産車のリチウムイオンバッテリーの
低温特性はどうなんだ!?
と気になって仕方なかったのです。

なんと!
メーカーサイトでは低温特性に自信があるようです。
いいなぁ。

R1200GSの時に買ったSHORAIバッテリーは
2019年に乗り換えたR1200RSでも継続使用しています。
恐らく通算7~8年くらいは使ってるのかな?
鉛バッテリーの寿命は3~5年くらいなので
結構長寿命ですね。
もっとも冬場は純正の鉛バッテリーに換えてしまっていますが。

本学Formula SAEチームもSHORAIバッテリーを使っているのですが
過放電でダメになったものがあったので殻割りしました。

中身はこんな感じ。