ニッケル水素 ニッカド 鉛 リポ それぞれの充電

質問

判らないのは、それぞれの充電に、専用充電器があることです。

私のVAΩの知識では、　一定の電圧、かつ自分で調節した定電流で　自ら計算した一定時間充電を行えば、

どの種類の電池でも同じ量の電流が入り、充電も行えるはずです。　もちろんデルタピークの無い鉛バッテリなどは手で充電器をはずしてやらねばなりませんが。

なのに世にはニッカド用　ニッケル水素用　鉛用　リポ用　充電器があります。

これらはただオートカット機能の関係で細分化されているのでしょうか？

であれば　電圧と電流を調節できる充電器であればどんな電池でも充電できるのでは？

もちろん　過充電による膨張やら爆発しないよう　流れ込むmaをちゃんと計算した上での話です。

回答No.2

blueteeth7 · ベストアンサー

ニッケル水素とニッカドの違いについて

両者の特性は大変よく似ていますが、巷では「ニッケル水素用の充電器はニッカド充電に使えるが、
ニッカド用の充電器はニッケル水素には使えない」という説があります。

http://clara.oc-to.net/impressions/tubuyaki/vol113.html
（真ん中よりちょっと上、青字のところに上記記述有り）
これを検証してみましょう。

上段がニッケル水素、下段がニッカドの充放電特性です。並べて開いて見てください。
（Panasonic公式サイトからの資料です）
http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf/ACG4000/ACG4000PJ2.pdf
http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf/ACF4000/ACF4000PJ5.pdf

ニッケル水素の図5とニッカドの図6を比べて見てください。
（両者とも温度によって、終止電圧が大きく違うことに注目してください。これが「電圧で終止を
知ることはできない」理由です。）
ニッケル水素の方が僅かに（0.2Vくらい）高いです。
従って、ニッケル水素用の充電器は、「やや高めの電圧供給能力を持っている」と考えられます。

もひとつ、終止時の勾配に注目してください。ニッケル水素の方は、一旦山に登った後あまり落ちません。
この傾向は図5,6からは分かりにくいですが、図6,7でははっきり違いがわかります。
つまりニッケル水素は-ΔＶ方式では充電終止が検出しにくいのです。
そこでニッケル水素では、dV/dt方式（時間ー電圧勾配が平坦になったら充電を止める）が推奨されています。
以上により、上記の説は正しいと判断されます。

http://www.ucatv.ne.jp/~kopanda.sun/Instruments/NiH.html
http://www.ednjapan.com/ednj/200104/coverstory0104.htm
（下段は種々の充電式電池の特性を記載してあり、参考になります）

最大級の容量を持つ（単3で2.4Ah）、大電流放電に強い(大電流放電のときのAhが大きい)、と良いことづくめ
で、すっかりニッカドを駆逐した感じのニッケル水素ですが、これにも弱点があります。
それは低温に弱いことです。
マイナス20℃でもニッカドは容量65％程度でガンバっていますが、ニッケル水素はほとんど使い物になりません。
冬山へ登山する人たちはニッカドを持って行きます。（蛇足ですがアルカリ、リチウムも低温に強いです））
http://www.sanyo.co.jp/cs/academy/nazonazo/all.html
しかし、平地ではこのような気温になることは先ずありませんので、ニッケル水素優位は動かないでしょう。

ニッケル水素のメモリー効果については、有る無い両説がありますが、このPanaの公式サイトでは
ニッケル水素にもメモリ効果があることを認めています。（37ページ）

メーカーも電池の開発には鎬を削っていますから、今後より良いものが開発されてくると思います。
因みにPanaのメタハイ（2.4Ah）は、メモリ効果がない、-10℃でも使える・・・をキャッチフレーズにしています。
（本当かどうかはしりません）

最後に充電器についてですが、電池は使い込むに従って、個々のバラツキが大きくなってきます。
このように性能差のある電池に対して、一律に（直列に）充電、放電（リフレッシュ）を行うことは、
弱い電池をますます痛めつけることになります。
充電、特に放電（リフレッシュ）は個々に行うべきです。
最近の充電器にはこのような製品もあると聞いています。

参考URL：

http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf/ACG4000/ACG4000PJ2.pdf

お礼

２度の回答　大変感謝いたします。

内容も判りやすく　非常に私の疑問に特化した答えを用意していただいて感謝感心しきりです。

また機会があればよろしくお願いします！

回答No.3

batt111

NO1,NO2のお方様の素晴らしい回答にうっとりして読ませて頂きました。
機器メーカーは充電事故に物凄く気を使っています（特に過充電など）
商品としての充電器は充電末期の確認はNO1,NO2のお方様の説明で問題
ありません。

充電器にはプラス以下の動作機能が普通入っています。
電池を充電器に差し込んだ時点でタイマーの動作がスタートします、差し込ん
で数分間は差込時の端子の接触不良などのチャタリングは無視し(端子電圧の）
、そのまま端子電圧の監視を行います、ある時間経過しても端子電圧が所定の
電圧まで上昇しない場合その電池は異常（短絡など）と判断し充電を停止します。

異常が無ければカウントは続きNO1,NO2様の言われる検出出来れば充電終了とな
りますが、タイマーのカウントは続いております（何らかの原因で充電末期の検出
が出来なかった場合事故となります、この場合も所定の時間で充電を停止します）。
要するに端子電圧の監視が重要かと思われます。

お礼

なるほど　充電器は小さく見えてもかなりの高機能のようですね。
そのような機能が入っていることも知りませんでした。

どうもありがとうございました

回答No.1

blueteeth7

基本的には（最初に書かれた）その通りです。

例えば満充電した後に、10Ahの放電を行ったものであれば（どんな電池でも）、11～12Ahの充電を行うことで、最初の状態に復帰します。
（充電効率があるので多少余裕をみる）

問題は「いつもそういう理想的な使われ方をしていない」というところにあります。
つまり「どの程度消耗したかわからない状態」から充電に入るのが普通です。
これにより、電池の特性に応じた充電方法をとる必要が生じてきます。

１．鉛電池は、充電の終止で急激に端子電圧が上昇し、１セル当たり2.8Vくらいになります。
　つまり「定電圧充電方式」が向いているわけです。
　例えば6セルの12V電池であれば、17V一定にセットしておけば、最初の頃は大電流が流れ、
　終わりごろにはほとんど電流が流れなくなり、（極端に言えば）ほったらかしにしておいても
　大丈夫です。
　（鉛バッテリーが丈夫だというのは、こういった特性も一因です）

２．ニッカド、ニッケル水素は、おっしゃるように、　充電末期で電圧最大点が生じ、それ以降電圧は低下します。
　したがって鉛バッテリーのような定電圧充電はできず一般には定電流に近い充電方式がとられます。
　ΔＶ方式も完璧ではありません。
　このピークは温度によって変わりますし、新・旧の程度にによっても異なり、単にこれだけを
　充電の終止の目安とするのは大変危険です。
　したがって、ニッカド系充電池は充電完了が見込まれた時点で小電流に切り替え、その後は
ジョグル充電のような方法で様子を窺いながら充電を継続します。

３．リチウム電池は最も厄介です。
　容量当たり・重量当たり発電効率は最大なのですが、過充電、過放電に極端に弱い、
という大きな欠点があります。
　従って、リチウム電池の充電は、電圧・温度・圧力などの情報をマイコン内蔵の充電器で
監視しながら充電する必要があります。
　これが「専用充電器でなければならない」とされている所以です。

多セルで構成された電池は、それぞれの特性がバラツイているという条件もあります。
一定電流充電しても同じように回復するとは限りません。
同じように放電しても、同じようにヘタルとは限りません。
弱いセルは充放電の度ごとに、ますますイジメられます。

セルを直列にして使うということは、一般に考えられている以上に電池にとっては過酷なことなのです。
理想的には、１セルごとに監視するべきだとわたしは考えています。
（後半は質問の趣旨から外れて来ましたかしら・・・(^_^;)）

その他、何かあれば補足でご質問ください。

補足

おお、これぞ私が想像していた答えです。
やっぱり私の勘は正しかったのですね！

やはり、充電終了の見極め方が各種充電池によって様々だから、　デルタが出たら終了、終端電圧が以上にあがったら終了、リポのオートカットの方法はちょっと知りませんが、上記２つと別の第三の方法でオートカットするんですね！

で、問題とされている「空っぽからの充電なんて普通無いのでいくら電流を投入したところで手動ではずせばいいか判らない」ですが、　充電器をはずせば電池から今の電圧が帰ってきますよね？

1.2v*８セル電池であれば　帰ってくる電圧が10を少し越えたあたりで手動ではずしてやれば、　いくら出ていた、入った、を考えずに充電できるのではないのか？と想像しました。

何かあれば補足で、、とございますので、お言葉に甘えてしまおうかと思います。

現場できわめて似通った使い方をされる、ニッケル水素とニッカドの違いが知りたいです。
別に電池の素材が知りたいわけではなく、充電するばあいの特性が知りたいのです。
こういった特性という視点から見た場合、両方同じものと見てよいのでしょうか？
両方デルタピークでカットするようですし、１セルあたりの電圧も同じようです。
充電器は、ニッカド対応とうたっている充電器でニッケル水素を充電しても問題なさそうに感じます。