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ニッケル水素電池の寿命と経時劣化について
- ニッケル水素電池の寿命はどのくらいなのか、経時劣化のメカニズムについてまとめました。
- デジカメやノートパソコンでのニッケル水素電池の使用経験について述べ、劣化が起こる原因や対策について考察しています。
- 長期間の二次電池の劣化特性を追跡する方法や、質問者が経験した現象について詳しく説明しています。
- 電子部品・基板部品
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ご質問の目的は何でしょうか。こちらはものづくり系のサイトですので バッテリ使用に関する設計についてのご質問でしょうか。 電圧の余裕をとって設計ができれば 確かに良いですが、経過時間劣化をどこまで見込むか、また 偶発故障をどう見込むか、保証交換を どう考えるかなど多岐にわたってしまいます。 最近いろいろな電気機器でバッテリ性能に依存するものが増えてきており、電力供給という観点から保証を見直すべき時代になったかもしれません。 ご指摘のように いろいろな問題が起こりますので 誰が何を分担するか いまいちど整理すべきではないでしょうか。 ただ バッテリメーカー、機器設計者、ユーザー、販売者 で技術論をやり取りするよりは、一括保証引き受け保険といった確率論的な仕組みが が必要に思えます。まあ悪く言えば どんぶり勘定で無いとまわらないバッテリ稼業というわけです。
Ｎｉ－ＭＨ電池では 通常使用での寿命は計算できません。 故障は液漏れ、加熱（熱履歴）と製造時の異物（アスベスト肺がんのようなあとで効いてくるやつ）が多くて、寿命の概念は 統計的なものです。 保存温度が高く 満充電保持ではおいておくだけでも劣化しますし、自然放電を補充するだけでも劣化します。内部ショートや液漏れが無ければ セルとしてみれば だましだまし使えるかもしれませんね。 内部抵抗はだんだん増えて、電流を引っ張ると 電圧降下が大きくなってきます。こうなると急激にセル抵抗ばらつきが拡大してしまいますので、４本使いでは どれかが一気にだめになります。
数年前までの充電式電池はそんなトラブルが時々ありました 今回のご質問が該当するかどうかは分かりませんけど… 充電器や充電式電池を個人的に調べているサイトがあります 結構面白いと思いますのでリンク張っておきます
お礼
リンクサイト拝見しました。 乾電池の性能比較で中国製が上位で、Panasonicが最下位に近い 放電特性という結果もありました。 しかし、中国製乾電池は液漏れが起こるという経験談を叔父がして くれているので品質はどうかなと思い、100円ショップでは買い物を 避けるようにしています。 毒入り餃子は食べていませんが、中国製はねぇ・・・ ちなみにPanasonicの乾電池は液漏れの経験が全くないので 乾電池ではPanasonicの信頼性がベストと個人的には評価しています。
私はソニーＤＳＣ Ｐ－１で同じような経験をしました。（８年ほど前） １年半ぐらい使用して、充電してもすぐ専用バッテリーがなくなる現象が出ました。 販売店で問い合わしてもラチがあかず、新しいバッテリーを購入しましたが、しばらくして、メーカーよりリコールが発表されて本体とバッテリーと充電器を送り直りました。 バッテリーと充電器は新品になっていました。 何が悪かったのか覚えていませんが、メーカーに問い合わせるのが一番かと。 多分電圧が維持出来ていないか、放電特性があっていないのでは。
お礼
SONY社の場合は、リチウムイオン電池発火事故が広報されたので ちょっと怖い気がします。 どこの電気メーカも、電気に明るくない方がサポートに出るので 詳しい説明は通じないことが多く、点検のため修理に出して欲しい と言われてしまうことが多いです。 恐らくデジカメ起動時の電圧チェックは、電池の劣化特性まで 考慮したものではないのではないか？、あるいは電圧判定の 閾値電圧レベルが高いのかな？と推測しています。 問題のNi-MH電池は、ハンディTVがしっかり映ります。 これは電圧チェックをやっていないから動く？のかも。
補足
なお、Ni-MH電池メーカの見解は、ものを見ないとはっきりとは 言えないが、電池寿命の可能性もある。ということでした。 充電回数だけが、充電電池の寿命指標ではないようです。 電池の起電力、内部抵抗の経時変化のデータは無いとの話でした。 あっても企業秘密かもしれないですね。 今のところメモリ効果の問題を克服し、継ぎ足し充電を可能にした N-MH電池は、SANYO社のエネループだけしか知りません。
私の経験談だけです この時代のニッケル水素は、そんなモノという感じがします。 Ｓ××Ｙ製を、自転車照明灯に、パナ○○ックをラジオに使ってましたが、どちらも２個使いで、片側の性能劣化が激しくて３年ほどで使えなくなり、相当性能にバラツキがあるものだと認識しました。 今は三洋のエネループをパソコンマウスに使って、まだ２年弱ながら、これは謳い文句のように優秀な気がします。 それと、デジカメが修理が効かなくなる時期に差し掛かってるようですが、文面からこの問題もあると思います。 電圧検出回路の回路部品が経時劣化して、正常に動作しなくなったこともあるかと。。。 今のデジカメは専用リチウムイオンですが、アルカリ電池を使うタイプでも、ニッケル水素は電圧が低いので、電池メーカとしては使用を推奨してなかったはずです。何故かCanonはそうなってないのが不審ですが。。。
お礼
私もPanasonicのNi-MH電池を使った経験がありますが、約1年と 短命でした。これは同社のポータブルCDプレーヤ付属のものでしたが 全く充電効果が無くなってしまったので外れものだったのかと 思っていました。 どうも皆さんの経験談を伺うと、メーカ間で耐久性にかなりの差が ありそうです。 今回のケースは、デジカメが故障なのか、Ni-MH電池に問題があるのか あるいは双方とも問題があるのか、問題を切り分ける必要性がありました。 アルカリ電池4本でデジカメが起動するかどうかを確認することを考えまし たが、500円近くもするのでもったいないと思い、試しにエネループを 4本(5%引きで1400円)購入してみました。 エネループの性能はまだ未知ですが、デジカメは起動しています。 ガゾリン自動車のバッテリが上がった経験がありますが、同じように Ni-MH電池も長期間では劣化が起こるのかなと思います。 Canonのデジカメは、画質が華やかで綺麗なのでそこが気に入っています。 PowerShotも上位機種はリチウムイオン電池に切り替わっていました。
お礼
Ni-MH寿命の計算方法があるか否かは存じていませんが、 エンドユーザの立場では、例えば今回の私のように、デジカメ が起動しなくなる現象が現れたときに、電池の寿命なのかどうかを 調べる手段が無く、デジカメ故障かどうか、点検に出して下さい という話になってしまうのが厄介です。 Ni-MH電池の内部抵抗が簡単に測定できれば、ある程度寿命判定に 役立つかもしれません。 Ni-MHの直列放電では、ご指摘のように、セル毎の充電状態にばらつきが あると、特定セルに逆充電が起こる場合があり、電池がだめになるという 話も伺っています。 SANYO社やPANASONIC社の充電器は、電池セル個別に、充電を制御している ので、電池特性が継続してばらつかず同じような状態に保てるように 考慮されています。 秋月社のいたわり充電器も試してきましたが、Ni-MHを満充電にできない また満充電を正しく検出できない問題があります。 なお私の日立のノートパソコンは、Ni-MH電池10本直列の充電＋放電 方式であったことが約1年と短寿命になった原因のひとつと思います。 12V電源としては、NiMH電池10本では12Vへ到達できなくなるという のも致命的設計ミスと考えています。