電池

2020年2月17日 (月)

定電流回路の電流検出抵抗

JIS C8708:2019充放電試験回路製作中、この中の定電流回路
(充電用と放電用の2つ)この電流検出抵抗をあれこれ模索。
今回使ったのは手持ちの関係で5W・0.3Ω。
その発熱が悩みどころ。

セメント抵抗に電力を食わせた時の温度上昇。
こんなグラフが出ていました。

B0
https://www.e-globaledge.com/products/ecomponents/tdo/

温度特性が「±400ppm/℃」。
ということは、10℃変化で0.4%。
触れないくらいの50℃も上がると2%の変動。

電流検出抵抗としてはちょいとなぁ~なんですが、
とりあえず手持ち部品の関係で「5W0.3Ω」というのを
用いました。

今回の回路、最大1.5Aで0.3Ωだと0.7Wほど。
5W定格の14%ほど。
十分に定格内なのですが、↑のグラフを見ると、
上昇温度が30℃ほどと読み取れます。
ということは抵抗値として1%ほどの変動を覚悟しな
くてはとなります。

仕事の装置ではこんな抵抗を使っていました。
   ※手持ちが無いので今回は使えなかった。
B1_20200217091601
「PWR4412」という金属でできたコの字のバー。
これで「±20ppm/℃」。
ただし、ラインナップされている最高の抵抗値が「0.1Ω」。

抵抗値を小さくすると、電力が減って発熱も少なくなりますが、
定電流回路の制御電圧を下げなければなりません。
今は制御電圧0.5Vで1.6A。
電流検出抵抗を0.1Ωにすると、0.16Vで1.6Aという制御に
なり、ちょっと電圧が低いかな~というところです。


※参考
ねがてぃぶろぐ セメント抵抗の温度特性 その1
ねがてぃぶろぐ セメント抵抗の温度特性 その2

※追記
手持ちの「コの字状抵抗」を引っ張り出してきました。
11_20200218090301
30mΩのと50mΩのが各2つ。
調べてると・・・
PWR4412」、廃番になってました!
えらいこっちゃ。
代替品を探さなくてはなりません。

ビシュイでSR3R、SR5Rというのが使えそう。
ちょいと温度係数が悪いか・・・。
SR3R(3Wタイプ)だと0.1Ωがある。
RiedonというメーカーでMSR5というのでも0.1Ωがある。

抵抗値を小さくすると、同じ電流なら電力がダウン。
1.5Aで0.3Ωだと0.675Wだったのが、0.1Ωにすると0.225Wに。
これで、発熱がずいぶんと減ります。
↑にあるグラフのように「負荷率に対する温度上昇曲線」あれば
発生誤差が推定できるんですけれどねぇ。

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2020年2月16日 (日)

JIS C8708:2019充放電試験回路製作中

ざっとハードが固まりました。
制御プログラムをごそごそしています。

A2_20200216162501

0.5Cで充放電させる必要があるので、設定できる最大を1.6Aに
しています。

A1_20200216162501
充電側のヒートシンクをもうちょい大きくしたいところ。




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2020年2月10日 (月)

ダイソーReVOLTES単3 JIS C8708:2019充放電試験 400サイクル目完了

ダイソーReVOLTES単3 JIS C8708:2019充放電試験 200サイクル目完了
の続き。 400サイクル目、完了です。

0400
400サイクル目で、放電持続時間が2時間ほどに。
寿命と判断して、今回の実験はこれで終了します。

実験回路 から取り外したReVOLTES、その内部抵抗を
計ってみると「481mΩ」。
0.5C、つまり650mA流すと「0.3V」のドロップが発生。
充電時も同じで、内部抵抗で充電電圧が上昇します。
そのため、充電時に1.8Vを越えてしまっています。
  ※そのあたりは電圧と温度変化のグラフで

A1_20200210151501
  ※350回目後に電圧レンジのゼロ点を下げた。
   フルスケールを1.8Vに。

今回は「充電0.5Cで132分 (-ΔV制御はしない)」という
充放電繰り返し条件でした。
これを-ΔV制御するとどうなるか・・・
無駄な温度上昇がマシになるんじゃないかと。
  ※制御プログラムを作り直さなくちゃなりません。

※関連
ダイソーReVOLTES単3 JIS C8708:2019充放電試験 続行中
ダイソーReVOLTES単3 JIS C8708:2019充放電試験 200サイクル目完了
パナソニックのニッケル水素電池、新JIS 8708:2019による充放電繰返し回数
「ダイソーReVOLTES」JIS C8708:2019充放電試験 50サイクル目
ダイソーReVOLTESでJIS C8708:2019サイクル試験開始
ニッ水電池のJIS規格 C8708:2019
電池イジメ、もうやめます





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2020年1月27日 (月)

ROWAの互換バッテリー購入

2008年にやってきたオリンパスのE-520。
本体は満身創痍ですが、まだ元気。
撮影枚数を調べたら13万枚ほど。
ところがバッテリーがアウトに。
2つ体制で使ってきましたが、ライブビューするとすぐにバッテリー消耗警報がでるようになっちゃいました。
そこで・・・初めての互換バッテリー。
「ROWA」のを買ってみました。

A1_20200127111401

左がROWAで、右のがオリンパス純正。
この高さを測ってみると・・・・ROWAのが0.2mmほど低い。
だもんで、E-520電池室の出し入れがスムーズに。
(a)点のぽっちりだけがちょいと高く(0.1mmほど)なっていて、うまく電池室に収まります。
オリンパス純正の電池、カメラからの取り出しが窮屈だったんです。
「寿命でバッテリーが膨れてきたから?」じゃありません。
最初からちょっと窮屈めでした。

さてさて。
所持しているデジタルカメラ、現用品は3台。
リコーのGX100とオリンパスのOM-D E-M1mk2、そしてE-520。
それぞれのカメラで使っている電池の内部抵抗変化、こんな具合です。

Batr202001

内部抵抗の測定方法と関連記事


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2020年1月21日 (火)

ダイソーReVOLTES単3 JIS C8708:2019充放電試験 続行中

ダイソーReVOLTES単3 JIS C8708:2019充放電試験 200サイクル目完了の続き。
現在、300回目を目指しています。
その記録チャートの様子です。
41_20200121085201

各サイクルの0.5C充電時、温度上昇が激しくなっているのが見えます。
内部抵抗が上昇しているせいでしょう、電池電圧が記録紙の上端1.6Vを越えています。

「紙」による記録、1日あたり4cm。
   いったん記録したものは消えない。
  停電しても通電が回復すればそこから記録を再開。
  PCを使った測定ではできない芸当かと。

ナダ電子製「プリンタシールド」応用例 Arduino UNOでチャートレコーダを実現



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2020年1月 9日 (木)

ダイソーReVOLTES単3 JIS C8708:2019充放電試験 200サイクル目完了

昨年9月8日にダイソーReVOLTESでJIS C8708:2019サイクル試験開始 、そして9月18日に「ダイソーReVOLTES」JIS C8708:2019充放電試験 50サイクル目 を報告してましたが、その後のレポートが途絶えていました。
実は・・・これ、プログラムの改造ミス(C8708:1019対応の)があり、せっかくの放電データを喪失してしまっていたのです。
50サイクルごとの放電データを4回分記録できるはずだったのですが、ちょいとしたドジがあって、初回の50サイクル目のしか記録してなかったのです。
200サイクルが終わって保存データを見たら・・・「あれま」だったのです。

気を取り直しプログラムを修正。
新しいReVOLTESを買ってきて実験を再開したのが11月27日。
今日、200サイクル目の放電データが得られて、4本の放電曲線を描くことができました。
  (クリックで拡大↓)
0200

JIS C8708:2019の試験では、
 ・0.5Cで132分充電、0.5Cで1.0Vまで放電。
これを49回繰り返し、50回目に
 ・0.1Cで16時間充電、0.2Cで1.0Vまで放電。
この50回目の0.2C放電を記録しています。

その時の電池電圧と温度の変化がこれ。
G0200

200回目に近づくと充電末期の温度上昇が大きくなっています。
0.5Cで132分ということは電池の容量分120分に加えて「12分」だけ余計に充電しています。
これが充電しきれず「熱に変わっている」のかと推測しています。
  ※ベース温度の上下は仕事場室内の暖房の具合。

この電池イジメ、実験はまだまだ続きます。

2017年8月24日 電池イジメ、もうやめます のグラフを見ますと、ReVOLTESは300回くらいでアウトになっています。
おそらく・・・これに近い結果になるのではと。


ダイソーReVOLTES単3のJIS C8708 サイクル試験:2014年10月01日
  旧JISでの寿命試験  そのグラフ
Img20141001133459205

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2019年12月26日 (木)

パナの単4アルカリ電池に何があった?!

普通の単4アルカリ乾電池。 パナソニック製。
装置に装着していた4本のうちの1本だけが消耗。
電池電圧チェッカーが起動しません。
他の3本はまったく大丈夫。 同ロット品です。

「ほんとに×なの?」っと針式テスターで計ってみると「0.25V」ほど出ています。
これでは電池電圧チェッカーは起動しません。
   ※チェックする電池から作動のための電力を取っているので。

11_20191226150201

しかしこのとき・・・
ほんとにたまたまテスター棒を強く押さえたら1.5Vの電圧が出たのです。
12_20191226150201
普通に接触させただけだと0.25V。
テスター棒を電極の両端から強く押さえると1.5V。

電池電圧チェッカーでも再現。
電池ホルダー電極の裏側に咬ましもの(紙を丸めて)をして強く接触するようにするとちゃんと測れます。

こんな体験、初めてです。

※検索:アルカリ電池の構造

電池の内部構造が関係してるのでしょう。
電池の中でどこかが接触不良。
落下が原因(わたしはしてないけど)かもしれません。



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2019年10月23日 (水)

アルカリ電池の液漏れで「音」!?

女房からの緊急HELP!
「テレビのリモコンが、小さい音でプチプチ言ってる!」っと。

件のリモコンは単4電池2本で動作。
しかし、発音体など入っていません。

11_20191023230201

電池ボックスから電池を外すと、2本のうちの1本が「液漏れを始めた」直後のようで、外装シールからの電解液漏出が確認できました。
マイナス極側から電解液が漏出しています。
小さな「プチプチ」は、その時の音(シールが押し戻しされたのか?)だったようです。


12_20191023230201
漏れ出し直後のようで液はサラサラです。
電池ホルダーのスプリング電極はまったく大丈夫。

電池の消費期限は2020年11月。
リモコンで消耗したわけではなく、電圧を見るかぎりまだ寿命ではありません。

ストックしてあった単4電池、10本ばかり入れてあった箱を見ますと・・・
同ロットの電池の1本が漏出。 未使用の新品です。

13_20191023230201

+極側に漏出液が回り込んでいました。

ホームセンター「コーナン」の「LEIFELEX」ブランドの電池です。
買った記憶のある人は、どうぞチェックしてみてください。
夏を越すと、電池のトラブルに出会う頻度が上がるかな・・・

※関連
夏が来~ると・・・チェックしてね 電池ボックスを
断末魔の弱い「ピッ」音

 

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2019年10月18日 (金)

パナソニックのニッケル水素電池、新JIS 8708:2019による充放電繰返し回数

エネループ/充電式エボルタ | ニッケル水素電池&充電器 | 電池/充電器総合 | Panasonicに、新JIS C8708:2019でのニッケル水素電池の充放電繰返し回数が示されています。

A1_20191018092201
エネループ・スタンダードが2100回→600回
エネループ・プロが500回→150回
旧規格の試験条件に比べて「3割」ほどの繰返し回数になっています。

旧JISの試験方法と新JISの試験方法の違い、こんな解説図が出ています。
A2_20191018092201

※関連
電池あれこれ:http://act-ele.c.ooco.jp/batt/batt1.htm

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2019年10月10日 (木)

リチウムイオン電池でノーベル賞

今年のノーベル化学賞は「リチウムイオン電池」。
2016年11月30日 に関連本を紹介していました。

●「リチウムイオン電池が未来を拓く」 吉野彰さん
●「バッテリーウォーズ」
   グッドイナフさんは、特許の恩恵を受けていないと・・・。







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