バッテリー充電時の水素ガス発生量

質問

太陽電池(5W,最大22V 0.4A)を使用して、車用のバッテリー(38B19)を充電していますが、先日、雨や虫が入らない様に、密閉式のポリ容器(バッテリーが２つ程入る大きさ)に入れ、水素ガス放出用の穴(5φ)を蓋に６個あけました。(あまり大きな穴をあけると、目的とした雨、虫よけの効果がなくなるため)。　ここで質問ですが、この程度の穴で水素ガスを放出することは、可能でしょうか。密閉式のバッテリーを買えればよかったのですが、金銭上の問題で買えませんでした。よろしく、ご指導お願いします。

回答No.3

kenta58e2 · ベストアンサー

先にも書きましたが、MAXで0.4Aしか電流が流れない太陽電池なら、12Vバッテリーの充電に使えば、超いい加減単純計算（つまり、思いっきり大きめに見積もって）でも、0.2Aも流れません。

38B19クラスなら、その程度の電流での充電なら、電極から目に見えて泡（水素と酸素の）が出る事すらないです。時々、思い出したようにポツっと泡が出る程度。実際のところ、セパレータの蓋を閉めっぱなしでも、日中しか充電しない（太陽電池ですもんね）程度なら、まず水素と酸素の発生で破裂する事はないでしょう。
といっても、何を置いても安全第一ですからセパレータの蓋を少し緩めるのはお勧めですが。

で、その程度しかガスは出ませんから、雨が直接当たらないようにさえしておけば、吹きッさらしの戸外で充電してりゃ、爆発するような濃度のガスは出ません。

私に言わせれば、ポリ容器自体が不要ですが…せっかく買ったのに勿体ないなら、私だったら蓋には穴を開けず、容器の向かい合った側面２面の上の方（中に入ったバッテリーより上）と下の方に１～２個ずつ穴を開けますかね。
左側面の上下、右の側面の上下…というイメージ。合計４～８個。サイズは５ミリもあれば十分でしょう。

こういう開け方をするのは、水素が軽いとかどうとかはまるで関係無しで、「ポリ容器内部を効率的に換気する」の１点です。
密閉容器の向かい合った２面の上下に孔があると、ほんのわずかなそよ風でも確実に換気されます。孔が上だけや下だけより換気効率がよいのです。また、風が無くても容器内の温度が変化したら、確実に対流で換気されますから。

容器内が換気（５ミリ程度の孔からの自然換気で十分）されてさえいれば、引火爆発するほどのガスは溜まりません。0.2A程度なら十分です。１０Ａくらいで急速充電するなら別ですけどね。

あと、バッテリーのコンディションが気になるなら、雨除け（ほんと、バッテリー上面だけが濡れないように、シート軽く被せるだけで十分です。充電端子がショートせず、緩めた蓋から雨水が入らなきゃいいんですから。バッテリーの上面以外は、びしょ濡れになってもかまやしないので）は大事として、
『直射日光に晒さない』
方が、ガス対策よりよっぽど大事ですよ。

直射日光に晒したら、バッテリー本体がもの凄い高温にすぐなります。特に夏場にはね。今の時期でも結構温度上がりますよ。
そうなると、もの凄くバッテリーが傷みますよ。夏場なら雨除けより日よけの方がよっぽど大事です。

お礼

安心しました。両側面上下に穴をあけてみます。ご丁寧な回答を頂き、ありがとうございました。

回答No.2

kenta58e2

MAXで0.4A程度なら、充電時には実質その半分も電流は流れませんから、そうそう短時間に大量にガスが発生する事もないでしょう。
私だったら、各セパレータの蓋を完全に外したりせず、軽く緩めるだけにしますね。それでも、蓋に溝が切ってあって、No.1の方のおっしゃる1～2mm程度の「ガスの逃げ道」はできるはず。これで十分です。
なので、虫対策などは最初からしません。入ってくるような蓋の開け方しないから。

どうしても屋外で充電ということなら（太陽電池だから仕方ないかな）、雨だけはたしかによろしくないですが、私だったら地面から水しぶきかからない程度に高い台（地べたより２０～３０センチも有れば十分。安定した台になる物なら、箱でも何でも良い）に置いて、上から雨通さないシートを『軽く』掛けるだけにしますね。ビニール袋を上から被せる程度でも良いでしょう。
もちろん、風でシートが飛ばない程度に何かの対策は有った方が良いでしょうが、上からの雨を防ぐだけで、横や下はNo.1の方の言う所の「風が通る」程度の隙間だらけにします。
というか、上から軽くシート被せるだけ…ってことです。

水素ガス自体は、発生はごく少量ですから、バッテリーが外気に触れてる状態ならすぐに拡散するので怖くも何ともないです。
水素と酸素が混合した状態で、何らかの容器に溜まった状態になったら、これはちょっとおっかない。
だから、「密閉された空間で充電するなよ」というわけです。
大した発生量でなくても、溜まったら危ないから。

でも、バッテリーが外気に晒されてれば、すぐに拡散するのでどうという事はない。だから、簡単な雨除けだけ考えりゃ、後は大層なことする必要はないですね。

補足

ご回答ありがとうございました。バッテリーの蓋は緩めないで使用します。なけなしのお金でバッテリーを買ったものですから、長く使える様ポリ容器(１００均で５２５円もしました)に入れたまでは良かったのですが、充電時に発生するガスの扱いに不安があって質問しました。蓋にあけた穴をどれくらい大きくすれば良いのか迷っています。ひょっとして、kisinaitui師の内容からポリ容器内の酸素濃度が上昇することが問題なのでしょうか。

回答No.1

noname#252929

ガスを逃がすだけなら大した大きさは要りません。2mmのあな１個でも逃げますよ。

ただし、発生するガスが、水が電気分解をしたときに発生するガスです。
中学生程度の話ですが、これは水素と酸素のガスです。

酸素と水素が、とても爆発に都合の良い割合で発生しますから、溜まっていたら簡単に爆発を起こします。

ですので、単にガスを逃がすのではなく、十分に換気が出来る必用があるのです。
バッテリー周囲を風が流れる程度の換気が出来るようにする必要があります。

また、太陽電池がピーク２２Vと言う事ですので、ほって置けばバッテリーは過充電で駄目になりますよ。
また、過電圧充電を行うと、泡の発生も多くなり、電解液の減りも早くなります。

上限電圧を超えないような対策をしないと、バッテリーが駄目になりますので、ご注意ください。

補足

早々のご回答ありがとうございます。水素は空気より軽いので、水素のみ蓋の穴から外に逃げると考えましたが、この逃げる間に引火爆発するのでしょうか。それとも水素と酸素は混合した状態でたまるのでしょうか。太陽電池の方は、確かに開放時22V程でますが、出力5W程度のもので、少しの電流で電圧降下するので、過充電の心配はしていませんでした。