フォークリフトのバッテリー耐用年数について

2021年3月10日

フォークリフトには「エンジン式」と「バッテリー式」の2タイプがあります。このうち、エンジン式（内燃機関式とも呼ばれます）は、自動車と同じようにガソリン車とディーゼル車に分かれており、燃料でエンジンを駆動させます。

一方でバッテリー式は、バッテリーに充電した電気によって駆動します。バッテリー残量が減ると充電が必要になりますが、化石燃料を使わず、排気ガスを出さないので環境にやさしい点が長所になります。

しかしながら、どんなバッテリーでも、充放電を繰り返すほど性能が劣化してしまうという宿命にあります。では、フォークリフト用バッテリーの耐用年数（寿命）はどの程度あるのでしょうか？

フォークリフト用バッテリーの寿命 / 放電特性

国内のフォークリフト用バッテリーメーカーは、ホームページ等でバッテリーの寿命 / 放電特性を公開しています。寿命 / 放電特性を見るにあたって、まず以下項目の内容について理解しておく必要があります。

バッテリーの容量とは、端的にいうと100％（満充電）の状態から0％になるまでに放出できる電気の量を指します。

フォークリフト用バッテリーの容量においては、AhとHRが併記された単位（Ah/HR）が使われています。

例えば、「280Ah/5HR」と表記されている場合は、容量280Ahの1/5である56A（280Ah÷5）の電流で放電したとき、5時間後に放電終止電圧に達するということになります。要は、満タンに充電した場合、56Aの電流を5時間放電する能力があるバッテリーということです。

フォークリフトバッテリーの入力電圧は何ボルト？

放電深度とは、容量に対する放電量の割合のことです。英語表記ではDOD(Depth of Discharge）とも呼ばれます。

100％のフル充電状態から放電をスタートして、仮に60％になるまで放電したとすると、放電深度は100%－60%で40％ということになります。

なお、放電深度が深いほど、バッテリーはダメージを受けて劣化が進行していきます。ただし、100％→60％という使い方と、40％→0％という使い方では、同じ放電深度40％であっても、後者の方がバッテリーの劣化は進みやすくなります。

充電と放電を各1回行ったときに1サイクルとカウントします。例えば、フォークリフトの稼働量の仮定として1営業日あたり1サイクルの充放電を行うとした場合、1年間の営業日数は246日※になるので、年間246サイクル充放電を実施すると仮定できます。

※2021年の土日祝日を除いた日数で算出しています。

以下のグラフで、フォークリフトの寿命がどれほどになるか見てみましょう。こちらは、新品フォークリフトバッテリーの放電深度と寿命の相関図になります。温度条件等にも左右されますが、どの純正バッテリーも概ねこのような特性を描きます。

放電深度が横軸、充放電回数が縦軸で示されていますが、放電深度が浅い程バッテリーの寿命は長くなり、放電深度が深い程寿命は短くなっている事が分かります。

放電深度が50％の場合、上記グラフでは約1700サイクルで寿命に達することが示されていますので、この条件で年間246サイクルの充放電が行われるとすると、約6.9年で寿命に達するということになります。

一方で、放電深度が80％の場合、上記グラフでは約1100サイクルで寿命に達することが示されています。年間246サイクルの充放電が行われるとすると、約4.5年で寿命に達するということになります。

バッテリーの寿命には放電深度、車両の走行条件、温度、充電やメンテナンスが適正かどうかなどが影響します。

たとえば、バッテリーは過充電すると水が減少します。これは、バッテリー内の精製水が化学反応によって水素と酸素に分解されて放出されるためです。バッテリー内の精製水の量が不十分な状態で充電を行うことになると、バッテリー寿命が著しく損なわれます。

そのため、充電頻度に応じて精製水の液量を確認し、補充しなければなりません。たとえば、1日1回充電するような稼働状況であれば少なくとも週に1度、ほとんど充電しない稼働状況だとしても月に1度は液量を確認し精製水を補充しましょう。