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種類 |
容量(mAh) |
電圧(V) |
備考 |
単4 |
マンガン黒 |
450 |
1.5 |
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アルカリ |
900 |
1.5 |
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単3 |
マンガン赤 |
700 |
1.5 |
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マンガン黒 |
1000 |
1.5 |
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アルカリ |
2000 |
1.5 |
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ニッカド(NiCd) |
700〜1000 |
1.2 |
モーターなど高負荷に最適,メモリー効果に注意が必要 |
ニッケル水素 |
1300〜2700 |
1.2 |
熱に弱いので充電には注意が必要 |
単2 |
アルカリ |
5700〜7700 |
1.5 |
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単1 |
アルカリ |
12500〜17000 |
1.5 |
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006P |
マンガン黒 |
300 |
9 |
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アルカリ |
500 |
9 |
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ニッカド・ニッケル水素電池の充電には0.5〜1Cの電流による急速充電回路がある。充電容量が100%になると電池電圧が下がる特性を検出する−ΔV検出や温度変化が大きくなるΔT検出などとタイマーを組み合わせた回路により充電終了を行う。
色々なニッカド電池の−ΔV電圧を調べたことがあありますが値がまちまちで変化の少ない製品も存在するためタイマーなどと組み合わせた回路が必要となります。
信頼性の高い回路は、電圧・温度・時間(タイマー)を組み合わせたものです。
リチューム電池の場合は、最初は0.5〜1Cの定電流で充電を初め電圧がセル3.6Vの場合4.2Vになると定電圧充電に切替ます。充電電流が0.1〜0.05Cに下がったら充電完了となります。
リチュームの場合は、特に過充電や過放電により発火する危険があります。そのため最近は電池容量にマージンを持たせた表記がされています。(海外の怪しい電池は?) |
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ニッケル水素006Pタイプの充電器 |
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秋月で購入できるニッケル水素タイプの006Pを題材に回路検討します。複雑な充電は行わず0.2Cで充電させます。定電流回路はLDOタイプの3端子レギュレターを使用します。
この電池は7セルで構成されていますので常温で10V(1セル=1.44V)で充電完了にしてあげればほぼ満充電になります。
上の回路では現状低めに設定してありますが6.2kの抵抗を調整して10Vにします。 |
2021/5/22 up |
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充電の方法 |
1.プリチャージ |
電池電圧が2.5V以下に下がってしま場合0.1Cの電流で1時間ほど初期充電をしてあげる必要があります。 |
2.定電流充電 |
2.7Vから4.2V(4.1V)になるまで1C以下の一定の電流で充電を行います。 |
3.低電圧充電 |
電池電圧が4.2V(4.1V)になったら今度は電圧一定で充電を行います。充電電流が、だんだん下がっていくので例えば1/10になったら充電を終了させます。 |
* 当初、充電電圧は4.1Vでしたが、電池容量の増加とともに少しでも容量アップを期待して
4.2Vに変わってきたようです。
リチュームイオン二次電池はメモリー効果がない(きわめて小さい)電池ですが、満タンでの
保存や使い切っての充電に弱い欠点があります。 |
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ディスクリート部品による自作回路 |
リチューム電池は、特に過充電や過放電により発火する危険があるため設定電圧や電流には注意が必要です。十分理解したうえで設計・作成にあたってください。
下の回路はディスクリート構成の回路例で、1セルの場合は3.6Vと電圧が低いため基準電圧はツェナーではなくバンドギャップリファレンスタイプ(IC)を使用します。
回路的にはシンプルで、充電電流は設定抵抗により決まった電流以上を流さない制限が働きます。充電電圧が上がってくると設定電圧以上に上がらないよう回路的にクランプされます。 |
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LTC4054−4.2による充電器 |
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ほとんど内蔵されているので、外付けは充電電流を決める
抵抗と充電中を表示するLED回路のみで動きます。
電源入力に1Ωを入れてICの発熱を抑えています。
3.6Vのワンセル充電回路を非常に小さく作成できます。 |
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仕事の関係でリン酸鉄リチウム電池12.8Vのサンプルを入手できたので今までのリチウム電池との違いを理解し充電方法の検討を行い自作することにしました。
この電池は今までのリチウム電池の中では爆発しない安全なものと言われていますがそもそもなぜそのようなことが起こるのかと言えば、内部の電解液に水を使うことができないからです。
水は2Vを超えたあたりから電気分解が起こります。そのため3V超えるリチウム電池には一滴も水を入れることができないため燃えやすい液体が使われています。
リン酸鉄は日本のメーカーは車向けに量産開発を行っているため手に入る電池はほぼ中国製になります。電池の特性が今までの物とは異なるのでCC−CVではうまく充電できないこともわかってきました。 |
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2020/1/26 up |
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M.I.の趣味の部屋 |
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