電池

2017年8月26日 (土)

意味不明な文章になっている

パナソニックのニッケル水素電池の注意書き・・・
ニッケル水素電池を末永く使うためには、何に気を付けたら良いですか?
この中にこんな表記が。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
◆ニッケル水素充電池はJISの規格上は数100回から
数1000回の充放電くり返し寿命をうたっておりますが、
実際には充電器やご使用の機器が異なる条件下では、
JISの試験規格と同じ条件で何100回もくり返し使用
することはほとんど不可能であります。

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

赤文字の部分、なんな意味が通じない文になっている。

太文字部分の「JISの試験規格と同じ条件で」が不要かと。


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2017年8月25日 (金)

電池イジメ 次のテーマ

続けてきたニッ水電池の充放電実験、エネループ・ライトと
ROC Ni-Cdの結果を無理やり出したので、4年手前で終了
しました。

で、次にやってみたいこと。

・ニッ水電池の寿命、「充電」と「放電」、どっちの影響が
 大きいか? の確認。

なんとなく感じているのが、急速充電時の充電電流が大きいこと。
これによる電池の発熱です。

充電時の発熱の例
BQ-CC21 では、カバーによる発熱を問題にしたこともあります。
JIS C8707での発熱

充電条件を変えたエネループ・プロのJIS耐久試験(800回目)
充電条件を変えたエネループ・プロのJIS耐久試験(600回目)
   ↑
この実験では、充電電流を減らす(充電=放電で)ことで
充電しすぎによる発熱を押さえてみました。

充電器BQ-390 では、ピーク電流「2Aちょい」の電流(定格では2.2A)
で充電が行われます。
電池が1~2本の時は「1/2デューティ」で、3~4本だと「1/4デューティ」
で、充電が進みます。
つまり平均すると、1~2本では1.1Aで、2000mAh級の充電池だと
約2時間で充電完了というわけです。

BQ-390で充電電流を検出しているのが、この抵抗です。
11

縦に3本並んだ「R100」。 抵抗値は「100mΩ」。
これが3本並列で「33mΩ」。
右上の横に並んだ2本は「単4電池」充電用。
電池を単4用ホルダーにセットしたら、これ抵抗
(並列で50mΩ)が電流検出抵抗に加わります。

この100mΩの抵抗を、例えば「200mΩ」に取り替えれば、
制御される充電電流が半分になるのでは・・・と考えて
いるのです。

充電電流を減らすと充電時間は増大しますが、発熱が
減って、やさしく充電出来るのではないかと・・・

次にデジキーに部品発注するとき、200mΩの抵抗を手に入れ
てみようかと思ってます。

※満充電検出がうまくいくかどうか(ΔVの検出)、はてさて。

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電池イジメ エネループ・ライトとROC製Ni-Cd(700mAh)

1300回の充放電を達成したエネループ・ライト(950mA)と
ROC製Ni-Cd(700mAh)の放電データです。

充電は主にBQ-390で、放電は1Ω負荷で1.00Vまで。

BQ-390用ATtiny2313マイコンを使った充電時間表示器
PIC16F88を使ったバッテリー放電器

●エネループ・ライト
Enl1300

●ROC製Ni-Cd
Nicd1300

寿命末期になると、
  ・充電後の放置時間 (放置で容量減)
  ・周囲温度  (温度が低いと電圧が低下)
  ・電池電極の状態  (接触不良っぽく)
と、環境に敏感になります。
あんなこんなで、放電回数が進んでいる方が、良いデータ
になっている場合もあります。
この2種の電池、最後まで電池の内部抵抗が小さいまま
でしたが、放電特性を見ると、やはり寿命を感じてしまいます。

大容量電池群だと、内部抵抗の上昇が寿命の目安に
なりました。
しかし、この2種に関しては、電池の放電容量低下を
放電維持電圧と放電時間で調べないと寿命を判断でき
ません。

最後まで急速充電できてましたんで、実験をまだ続けようと
すればできたでしょう。
まぁ、ここらで打ち切りということでお願いします。

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2017年8月24日 (木)

電池イジメ、もうやめます

2013年9月から始めた電池イジメ 、残っているのが
エネループ・ライトとROC製Ni-Cd(700mAh)の2種。

さっき1300回目の充電が終わり、ただいま放電中です。
2017年6月21日 の記事は1250回目の報告でした。

「急速充電器で充電できなくなるまで」っという縛りでしたが、
もうここまででいいでしょう。

両電池とも内部抵抗は低いまま。
  (ライト:45mΩ、Ni-Cd:20mΩ)
この値を見る限りはまだまだ大丈夫そうなんですが、

  ・充電池としての容量減
  ・放置すると電圧が下がる 容量も抜ける

てなことになってきてまして、実用には使えないような
状態です。

ということで、1300回目でこの充放電実験をやんぺします。
ここまでざっと、4年でっす。

※記録はまたまとめます。
   昔のは、とりあえずここ↓に。
http://act-ele.c.ooco.jp/batt/batt1.htm

※内部抵抗の変化
イジメてきた9種類の電池、その内部抵抗の変化です。
(クリックで拡大↓)
R1300_1

内部抵抗の測定はこれ↓
交流定電流方式(1kHz,10mA) AVRマイコンで測定

価格と容量、そして内部抵抗の安定性で
やはりおすすめは「エネループ・スタンダード」かと。
カメラのフラッシュ(ストロボ、スピードライト)には
やはり、これでしょね。
容量に目が行って「プロ」を選んじゃうと、
   『金に糸目はつけずにどんどん買い換えろ!
っと。

容量が小さくて良い用途なら「エネループ・ライト」。

そして、100均の「ReVOLTES」、あんがいイイかも。

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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。


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2017年8月 9日 (水)

トラ技2016年10月号の話

ZAQのブログとHP、それとNiftyのHPがグチャグチャになったんで、
ちょいとメモ。

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

著者本人(私ね)として、あれこれコメント。
そのリンク先が、ZAQのゴタゴタで切れてしまってます。

とりあえず、ブログの過去記事は
  http://act-ele.c.ooco.jp/blogroot/igarage/
で見れるようにしてあります。

電池関連のブログ過去記事はこちらから↓
http://act-ele.c.ooco.jp/blogroot/igarage/category/12.html

内部抵抗の変化
http://act-ele.c.ooco.jp/blogroot/igarage/article/4464.html

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2017年8月 2日 (水)

期限切れ「オキシライド」、液漏れだぁ

昨日の ジャンパーピンがジャンパーしてくれない! のピンを
撮影しようとして引っ張り出してきたのがGX100用リングライト
   ・Caplio GX100用LEDリングライトまとめ

これにたまたま使っていたのが、パナのオキシライド乾電池
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期限切れの残り物、そのエネルギーを最後まで吸い出そうと
したんでしょうな。
そしたら、やってくれてました。
3本中の1本がお漏らし。
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ほんとに漏れた直後だったようで、湿っています。
電池ホルダーのスプリングともちゃんと接触していて、
通電してランプが光ってました。
使っていて、なんとなく「接触不良か?」という時が
あったんで、電池ホルダーを見たら、液漏れ発見という
次第です。
期限切れなんで、文句は言いません。

※オキシライドの過去記事
オキシライドもお漏らし
オキシライド乾電池液漏れ

オキシライド乾電池 液漏れ

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2017年7月11日 (火)

ダイソーの単4アルカリ、やってくれる~

ダイソーの単4アルカリ乾電池、同ロットのものが液漏れ!

まず被害に遭ったのはマイコン型導通チェッカー
単4電池2本で動作します。
これはしょっちゅう使ってるんで、電源が入らないなど異常
にはすぐ気がつきます。

発見が早かったので、
   液漏れ → 粉噴き → 洗浄
だけですんで、電池ホルダー電極は腐食もなく無事でした。

それでも、イソプロピル・アルコールと古ハブラシでゴシゴシ
洗浄は面倒なものです。

で、他の単4アルカリ電池使用の機材は大丈夫かと調べたら、
リコーのデジカメGX100で使ってる有線リモコン CA-1
やってました。

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スイッチオンで
   「あれっ? LEDが点かない? 電池やってる?」
っとなって、電池蓋を開けたら液漏れ発見!

これは単4電池1本で動作。

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期限にはまだ到達してませんし、電圧もしっかり出ています。

夏になり気温が上がったせいで、電池内部のパッキンが
アウトになったのかなぁ~。

導通チェッカーの電池と同じ使用期限。
同一ロットかと。
早期発見だったんで、被害はまし。
「これだから百均電池は~」 てなところなんですが、
しゃあないか。

※その後
仕事場と自宅にストックしてある単4電池を調べました。
同じ消費年月のもありましたが、異常なし。
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  (ダイソーのだけでなくコーナンブランドのも)

その他、気が付いたしりから電池使用機器の状態を
チェック中です。
気温の上昇という面もあるのでしょうね。

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2017年6月21日 (水)

電池イジメ、その後

2013年9月から始めた「電池イジメ」。
当初は8種類のニッケル水素充電池からスタートしました。
    【2014年1月の様子】
あれから3年あまり。
今、生き残っているのは「エネループ・ライト」と
ROCの「ニッカド電池」の2本だけ。
『充電できなくなるまで』っというのが実験終了条件の
縛りなんで、一日、1~2回のペースで充放電を続けて
います。
先日、1250回目の充放電を終えました。

・放電の様子
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生き残っている、この「小容量電池グループ」、
最初は「サイクルエナジー銀」とダイソーの「ReVOLTES」
も仲間でした。
しかし、この2本も脱落。

これまでの結果はこの電池の内部抵抗変化を見ていただくと
良いかと思います。
   【繰り返し充放電1000回目】

そして、小容量グループの放電グラフを示しておきます。
グラフ
 1:赤 エネループ・ライト
 2:緑 サイクルエナジー銀
 3:青 ReVOLTES
 4:灰 ROCニッカド

・10回目 2013年9月 どの電池も元気いっぱい
10

・500回目 2015年1月 ReVOLTESが脱落してます
500

・1000回目 2016年6月 エネループ・ライトもNiCdも体力が落ちてます
1000

・1250回目 2017年6月 NiCdがちょい元気になってるような・・・
1246

初期の性能は出てませんが、まだ急速充電できてますんで、
実験継続です。

※充電後、2~3日放置した時の電圧低下が目立つ。
 放置で容量も減少。
 温度変化に敏感。

電池イジメの現状、こんなところです。

※JIS C8708の充放電条件をちょいと変えたエネループ・スタンダード
 に対する充放電試験も継続中です。
 これは自動で試験が進むので、すでに1800回を超えています。
 JIS C8708、「充電しすぎとちゃうん?」というのが出発です。
 エネループを選んだのが失敗だったかも。
 この実験でのエネループ、まだまだ元気です。

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2017年3月 3日 (金)

「CR2354」

初めて見た「ボタン形リチウム電池」=「CR2354」。
ガレージ常連のメンバーがぼやいてました。

「ホームベーカリーにこんな電池が入っててん!」
タイマーが正常動作しなくなったんで、時計用電池を
交換しようと思ったら、使われてたんが「CR2354」。
なんで、どこにでもある「CR2032」にしとけへんねん!
ベーカリーと電池のメーカーである、パナソニックへ
の「怒り」です。

11_3

一見は普通のボタン形電池。
「2354」なんで、直径は23mm。
そして厚みが5.4mm。

裏返してみると・・・
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「あれま~」、な形状。
容量を調べてみると、一般的なCR2032は225mAh。
このCR2354は560mAh。
およそ倍の容量。

しかし・・・
ユーザーで交換できるということなら、汎用性を重視する
べきじゃないでしょかねぇ。    →パナソニックさん


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