« トラ技2016年10月号の話 | トップページ | 傾斜警報器、こんな感じで試作完了 »

2017年8月14日 (月)

ニッケル水素充電池関連の投稿記事

niftyのHP中止とzaqのblog中止でグタグタになったままですが、
トラ技への電池関連の投稿記事(私の)は以下のようになってます。

2005年11月号 NiMH蓄電池の充電不足チェッカの製作
2010年2月号 研究! ニッケル水素電池の耐久テスト
2014年1月号 充電電池の超定番eneloop実力テスト
2016年10月号 Liイオン/eneloop/1次電池の 耐久性/放電力/温度特性テスト

で、あれこれ意見をいただいているのが2016年10月号に載せてもらった
ニッ水電池に関するレポートです。

大容量ニッケル水素充電池の寿命に関するショッキングなデータ:2017年2月23日 9:25 PMのコメント
では、
『放電深度60% の時に比べて、放電深度100% では寿命がおよそ10~15%
程度にまで減少』っと、パナのグラフ(図14) を提示されています。
さらに、
『言い換えれば、このページのグラフ(誌面の画像)はスペック通りの性能
 だったことを示す実験結果です。』

この図14のグラフからは、60%の放電深度だと2000回(min)のサイクル回数が
100%になると300回ほど(min)になることが読み取れます。
このグラフ、min値だけで見ますと、
放電深度が80%なら800回ほど、90%ならざっと500回。
というふうになっています。
確かに、このグラフが「正」なら、実験結果と合ってる。
充放電回数、ざっとこんなもんと言えるかと。

さて、ここでの問題が「放電深度」。
一般的な市販充電器のことを考えると、
「充電池を充電器にセットしたら、とりあえずフル充電します」
で、充電が完了。
これで、充電池は満充電。
おそらく、充電池は定格容量に充電されたはず。

このあとに放電を行うわけですが、「何アンペアで何分放電したよ」
っとは、通常使う負荷(つまり電池応用機器)はユーザーには教えてく
れません。
機器が教えてくれるのは
   「そろそろ電池が切れまっせ」とか、
   「ごめん。もうあきまへん。電源を落とします。」
です。

運用中の電池切れ(ニッ水電池での)を、判断できるのは
「有負荷時の電池電圧」。
これが、1本あたり1Vに近づけば(4本使用の機器)「そろそろ」。
通常は、これでしか決めようがありません。

さらに・・・
電池を使い込むと内部抵抗が上昇し、有負荷時の電池端子
電圧のドロップが大きくなる。
放電終止電圧の判断には、こんなことも絡んできます。

だもんで、実験装置ではなく、「電池応用機器運用時の電池寿命」を、
「放電深度」と結びつけるのは、なかなか無理な相談です。

電池切れを判断する1本あたりの放電終止電圧を1.00Vから1.05V
あるいは1.10Vに上げても、放電深度との関係は得られません。

この「放電深度を60%から100%にしたら寿命が10~15%に減る」を
検証しようとすると、放電終止電圧の値でなく放電電流値を積算
管理しないといけません。

これは「JIS C8708」充放電サイクル試験環境での、放電条件を変えて
の電池寿命の検証となります。

残念ながら、この検証実験、私は行っていません。
ただ、エネループ・プロに対しては
 ・JIS C8708は充電しすぎじゃないか?
を検証する実験を行いました。
この実験では、
 ・充電条件を変えたエネループ・プロのJIS耐久試験(800回目)
で、チカラつきました。

あれこれニッ水電池とたわむれていて感じるのは、
ニッ水電池の寿命、容量の低下より先に「内部抵抗が増大」して
  ・充電器で急速充電できなくなる
      (充電器が異常電池と判断)
  ・機器側で、負荷時の電圧ドロップが大きくなり、電圧低下
   と判断される
のが大きいのかと。

さまざまなニッ水電池の寿命はJIS C8708の充放電サイクル試験
での値が定格値として公表されています。
100%放電深度(定格放電終止電圧までの放電)での寿命値、一般
ユーザには伝わっていません。
私の実験では、これを検証したわけです。

メーカー曰く、電池を長く使うためには、
  「容量の2/3や3/4を使ったと思うときに充電してね」
です。

いろんな電池使用機器がある中、
  「これ、どうやって判断すれば?」
ということが、十分に示されていません。
例えば、カメラ関連機材では、ニッ水電池を使ったデジカメとかストロボ。
最大での使用時間(発光回数)がこれくらいだからそこから逆算するの?
です。

しかし、電池の使用回数が多くなり寿命が近づくと、
  「いつも使える使用時間」
が当てにならなくなってきます。

やはり、機器が出す「電池消耗警報」を目安にするしかないかと。
となると、1本での放電終止電圧「1.00V」が目安。

もうひとつ。
パナの資料「図14」を、だれか実際の電池で確かめて!
でっす。

グラフは、60%で2000回(min)という電池です。
これは発表値から、エネループ・プロじゃない。
エネループ・スタンダードや充電式エボルタあたりの値。

一般ユーザーからしたら、
  「プロと名付けたんだから容量だけじゃなく
  充放電性能も良くなっているんじゃないのか?」
っという期待があるでしょ。
それが全くの期待外れ。
期待しちゃダメよというのを具体的に検証したのが、
私のこの記事なわけでっす。
  ※過去、誰かこれを検証して発表したことあった?

そうそう、この「パナの図14」、パナが提示するオリジナルのデータが
見当たらないんですよね。
消えたのかな?

検索結果
電池のすべてが一番わかる 著者: 福田京平(技術評論社) 図4-6-4

記事では、ニッ水電池のサイクル寿命を「内部抵抗の変化(増大)」に注目して、
実証実験結果を示しました。

「電池メーカがJIS C8708をよりどころに示す示す充放電回数、ほんとは
 実際とは違うぞ」という検証レポートなわけです。
この記事の評価は読者の皆さんにおまかせします。


|

« トラ技2016年10月号の話 | トップページ | 傾斜警報器、こんな感じで試作完了 »

電池」カテゴリの記事

コメント

コメントを書く



(ウェブ上には掲載しません)




トラックバック

この記事のトラックバックURL:
http://app.cocolog-nifty.com/t/trackback/604464/65664976

この記事へのトラックバック一覧です: ニッケル水素充電池関連の投稿記事:

« トラ技2016年10月号の話 | トップページ | 傾斜警報器、こんな感じで試作完了 »