バッテリでバッテリを充電できますか

質問

満タンのバッテリで空のバッテリを充電できますか
定格（容量）は同じです。
並列接続するとそれぞれの充電状態はどうなるのでしょうか。
安全面の問題はあるかもしれませんが、例えば過剰な電流さえ抑制できれば、幾らか充電できるものでしょうか。

回答No.8

m_and_dmp

NO.7 です。1/2より小さくなる理由を補足します。
YUASAの資料によれば、「充電時間は、充電量0％から100％充電完了まで、約12時間です・・・」と記述されています。
1例として60AHのバッテリの場合、充電電流6A で12時間充電することになります。充電容量は、6A x 12H = 72AH になります。
72AH で充電した電池の放電容量が60AH （充電容量の約83％)しかないということになります。
同様に、満タンのバッテリと空のバッテリを接続して空のバッテリを充電したとき、充電を終えた空側のバッテリからは満タンのバッテリから空のバッテリに流れ込んだ容量(電流と時間の積）より小さい容量(電流と時間の積）しか取り出すことができないことになります。

お礼

捕捉ありがとうございました。なるほどですね

回答No.7

m_and_dmp

満タンのバッテリで空のバッテリを充電することは出来ます。
バッテリが上がって始動できない車のバッテリを他の車のバッテリとブースターケーブルで接続して始動する方法が広く行われていることから、満タンのバッテリと空のバッテリを並列接続する方法は問題ないと思います。
ただし、空のバッテリとは、放電終止電圧まで放電したバッテリとします。放電終止電圧をを超えて、端子電圧がゼロになるまで放電したバッテリは充電しても回復しません。
放電終止電圧は鉛バッテリは1セルあたり1.6V～1,8Vです。
リチウムイオン電池は約2.7Vです。
同じ容量の鉛バッテリで、一方は満タン（無負荷端子電圧は1セルあたり2.4Vくらいあります。）、他方は空（無負荷端子電圧は1セルあたり1.6Vとします。）とします。
両者を並列接続すると満タン側から空側に向かって電流が流れます。鉛バッテリは内部抵抗が低いので接続した瞬間は大きい電流が流れますが、空側のバッテリの起電力がすぐに2V近くまで回復するので、大きい電流が流れ続けることはなく、徐々に小さくなります。
満タン側の起電力は徐々に低下し、空側の起電力は徐々に上昇します。両者の起電力が等しくなったとき電流は流れなくなり、その時の充電状態は、満タンの場合の1/2より小さい値になります。

お礼

丁寧にご教示いただき、有りがとうございました。
特に、最終的な状態が満タンの１／２にはならないのが解ったことは大いに有益でした。

回答No.6

kantaro1985

・この場合の終止電圧は、１２Vバッテリーなら、やはり１２Ｖなのでしょうか。

まず、大前提として、質問されている満充電のバッテリーから空のバッテリーに充電と言うことなのですが、満充電の12V鉛蓄電池の電圧は、12.7V〜12.9V程度です。
また、空の鉛蓄電池と言っても、普通に充電出来るレベルの空状態とは、無負荷電圧で11Vぐらいの電圧が残っている状態を指します。
この電圧でも、車だとエンジンをかけようとするとセルを回そうとした瞬間に半分位の電圧に下がってエンジンがかからない状態です。
それ以下に下がったバッテリーは、普通に充電しても、なかなか回復しません。
そして、12Vのバッテリーをまともに充電するためには、14V位の電圧が必要です。
これが大前提です。

これが大前提とすると、終止電圧が12Vでは無いことがお分かりいただけるのではないかと思います。
また、満充電のバッテリーから空のバッテリーには「一応」充電はされていきますが、「マトモな」充電には程遠いものです。
充電する側の電圧が14Vには全く足りない12.7Vしかありませんので。
例え、充電する側のバッテリーの容量が、充電される側のバッテリー容量よりもかなり大きかったとしても、この電圧では充電される側のバッテリーはいつまで経っても満充電にはなりません。

何に使おうとされているのか分かりませんが、実用になる物になるかどうか、ちょっと疑問です。

・やはり過電流又は突入電流の防止のための何らかの策は必要でしょうか。

空のバッテリーというのが、前述のような11Vぐらいの電圧が残っているバッテリーであれば、特に対策はいらないかなと思います。
それ以下の電圧であれば、何か対策が要るかもしれませんが、その前にそこまで下がっているバッテリーでは、満充電のバッテリーから充電してもマトモに充電出来ないでしょうから、先に別のバッテリー充電器を使って、ある程度まで充電しておかないと使い物にならないと思います。

お礼

繰り返しご回答いただき、感謝します。
やはり、まともな充電にはならないとのこと、理解いたしました。

回答No.5

kantaro1985

バッテリーを並列接続すると、電圧が高い方のバッテリーから低い方に充電されます。
ここまでは質問者様の意図されている動作です。

しかし、電圧が同じになって止まるのではなく、放電した側のバッテリーは、そこからさらに電圧が下がってしまい、今度は逆方向に充電が始まってしまいます。
これをお互いに繰り返して、最後は内部抵抗のロスなどもあり、両方が放電してしまいます。

この現象を循環電流と言います。
循環電流でググれば、色々と情報があります。

これを防ぐために、逆流防止ダイオードを入れます。

こんなのがあったのですが、売り切れてますね。
https://www.switch-science.com/products/7676#:~:text=%E3%83%90%E3%83%83%E3%83%86%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%92%E4%B8%A6%E5%88%97%E6%8E%A5%E7%B6%9A%E3%81%99%E3%82%8B%E3%81%A8,%E3%81%AE%E4%BD%BF%E7%94%A8%E3%81%AB%E6%9C%80%E9%81%A9%E3%81%A7%E3%81%99%E3%80%82

まあ、適切なダイオードを入れるだけなので、自作できるはずです。

お礼

ありがとうございました。
・循環電流さえ防げば充電できる、
・電圧が同じになったところで、充電は止まる、
と理解しました。

・この場合の終止電圧は、１２Vバッテリーなら、やはり１２Ｖなのでしょうか。
・やはり過電流又は突入電流の防止のための何らかの策は必要でしょうか。

回答No.4

bardfish

モバイルバッテリーでモバイルバッテリーを充電することは可能です。

ですが、1,000mAhのモバイルバッテリーに1,000mAhのモバイルバッテリーで充電すればピッタリ充電できるかと言えばそうはいかない。

モバイルバッテリーの充電電圧は殆どの製品で５Ｖですよね。急速充電対応のPowerDelivery(USB PD)対応だと電圧は20V迄あがりますが･･･
ですが、リチウムイオンバッテリーの電圧は3.7V/1セルで全然足りません。だからＤＣ／ＤＣコンバーターで昇圧するのですが、低い電圧を高い電圧に変換する為には０Ｖの時間が発生してしまいます。「効率が落ちる」と言い表すはずです。
充電される側も適切な電圧に変換しているはずですから更に効率は悪くなります。

結論。
同容量のモバイルバッテリー同士で充電しても１００％充電にはならない。

電圧変換の回路の設計や使用する部品のランクによって効率は変わります。

リチウムバッテリーは繊細です。いい加減な制御では高発熱からの爆発。鉛シールドバッテリー(所謂カーバッテリー)はその点はおおらかです。その代わり有毒ガスが発生したりしますのでその辺の処理が適切に出来ていれば比較的安全ではありますが、使用されている電解液が強アルカリ液ですので廃棄に関する法律に従わないと罰せられます。
※バッテリー補充液は精製水(不純物が少ないただの水)ですので廃棄に気を遣う必要はありません。
メンテナンスフリーのシールドバッテリーでは事情が違うかもしれませんのでよく調べてください。

生のバッテリーを直で接続するのは好ましくありません。
どちらも壊れる可能性があります。
だから制御回路がある。せめて逆流防止回路くらいは間に入れましょう。

お礼

ありがとうございました。
質問の情報不足で失礼しました。
対象はモバイルバッテリではなく、車のバッテリを想定しております。

回答No.3

kantaro1985

どういうバッテリーの事について質問されてますか?

リチウムイオン電池のモバイルバッテリーのような物なのか、あるいは車の補機用バッテリーのような鉛蓄電池についての質問なのか、それとももっと違う何かなのか？

質問されているバッテリーのイメージと、回答者が考えてるバッテリーのイメージに違いがあると、話しが噛み合いませんので。

お礼

確認ありがとうございます。
車のバッテリについてです。
バッテリメーカーやその技術者などが、可能性や危険性について述べているサイトご存知ないでしょうか？

回答No.2

mekiyan

上がってしまったほうの充電する何倍もの放電をしてしまい、両方ともお釈迦に。

お礼

ありがとうございました。そういうものですか。

回答No.1

asciiz

充電は可能ですが、一般的なモバイルバッテリーは、リチウムイオン充電池(3.7V)を使用し、入出力をUSBレベルの5Vにまで変圧しているので、変圧ロスが生じます。

3.7V→5V出力するのに2～3割のロス、充電側で5Vで受けた物を3.7Vに変換するのに2～3割のロス、という感じなので、同容量のモバイルバッテリー同士で放電・充電を行うと、半分ほど充電したところで送電側が空になってしまうでしょう。

電力を移動させた結果、保持電力が半分になるという、まったく無駄なことをすることになるので、正直、やる意味はありません。
でもまあ、そのような操作をすること自体は可能ですし、特に危険もありません。

お礼

ありがとうございました。参考にさせていただきます。
しかい、モバイルバッテリではなく車のバッテリを想定していました。