新世代ニッケル水素電池のその後(1)

2006-10-08

新世代ニッケル水素電池のその後

 新世代ニッ水電池がそろっておよそ半年経過しました。
出た(買った)ときは寒い真っ盛り。
半年経過した2006年の夏、その特性をあれこれ調べてみました。

新世代ニッ水電池その後・・・(1)
充電器の消費電流を計ってみる
テクノコアの充電器を使ってみる
テクノコアでトワイセル2100を充電してみる
BQ-390とトワイセル2100の相性
三洋HR-3UG(2700mAh)劣化しているのか?



新世代ニッ水電池その後・・・(1)

2006-08-10

 新しいタイプのニッ水電池4種類がそろっておよそ半年。
その間、電池の個体によっては長期放置実験などを行っており、カメラの撮影において
毎回使用していないモノも含まれています。
地域で行っている夏のイベントがやっと終了してひと休み。
そこで、使ってきた電池の特性がどうなっているか、調べてみました。

試験する電池は
  Bat1:三洋eneloop (2000mAh)
  Bat2:松下HHR-3MPS (2100mAh)
  Bat3:松下HHR-3XPS (2600mAh)
  Bat4:三洋HR-3UG (2700mAh)
の4本です。

このうち、「1」と番号を付けた電池(一番使っている)と「4」の電池(保存実験などで
1に比べると充放電回数は少ない)の特性変化を見てみたいと思います。

 使用する充電器は松下のBQ-390。
特性を調べる放電器はいつもの自作品で、1Ωで定抵抗放電します。
放電器にセットした電池の配置は↓のようになります。


左側右へ向かってbat1〜bat4となっています。
まずは、使ってきた電池をいったん放電させて容量を揃え、BQ-390で再充電し、その後、
データ取りのために放電しました。
ガレージの室温32℃。 夏真っ盛りですので、昔の実験とは充電や放電時の温度が異なります。
また、この4種の電池とも、積極的なリフレッシュはせずに使い続けてきました。

・「1」と番号を付けた電池
 1回目の放電特性

Bat1:三洋eneloop (2000mAh)
Bat2:松下HHR-3MPS (2100mAh)
Bat3:松下HHR-3XPS (2600mAh)
Bat4:三洋HR-3UG (2700mAh)

(2006-08-08)
上のグラフを見ると、松下のHHR-3XPS(2600mAh)と三洋のHR-3UG(2700mAh)
の性能が落ちています。
リフレッシュしなかった影響なのか、充放電サイクルによる劣化なのかとちょっと心配です。
でも、下のように「4」と記した電池を計ってみると、これまでどおりのグラフが出ました。
ひょっとすると、上の測定は「充電ミス」かもしれません。
・「1」と番号を付けた電池
 2回目の放電特性

Bat1:三洋eneloop (2000mAh)
Bat2:松下HHR-3MPS (2100mAh)
Bat3:松下HHR-3XPS (2600mAh)
Bat4:三洋HR-3UG (2700mAh)
「1」の電池群、2回目の充放電でも1回目と同じような結果が出てしまいました。
2回続けて充電に失敗するのはちょっと考えにくいので、やはり電池が劣化しているのでしょうか?
下のように「4」の電池が元気なだけに、ちょっと不思議です。
いろんな実験のせいで、この「1」の電池群のほうが充電回数は多いわけですが「4」との差は「何十回」というレベルでしょう。
これだけの差が出るのは、非常に不思議です。
・「4」と番号を付けた電池
 1回目の放電特性

Bat1:三洋eneloop (2000mAh)
Bat2:松下HHR-3MPS (2100mAh)
Bat3:松下HHR-3XPS (2600mAh)
Bat4:三洋HR-3UG (2700mAh)
・「4」と番号を付けた電池
 2回目の放電特性

Bat1:三洋eneloop (2000mAh)
Bat2:松下HHR-3MPS (2100mAh)
Bat3:松下HHR-3XPS (2600mAh)
Bat4:三洋HR-3UG (2700mAh)

 (2006-08-09)
やはり、この「4」群の電池は異常が無いようです。



そこで、三洋2700(HR-3UG)を4本を同時に放電させてみました。
Bat1と2が一番使用頻度の高い電池で、4種類の電池の同時放電で異常があったものです。
[27_1] (2006-08-10)

Bat1〜Bat4:三洋HR-3UG(2700mAh)

同時に充電して同時に放電(1回目)
やはり、一番よく使っているBat1とBat2(電池の外装に「1」と「2」と記入してある)の放電維持特性が悪くなっています。
Bat3,Bat4に比べると80%の容量しかありません。
当初、充電の失敗かなとも思いましたが「4」群の電池の充電がうまく行っていることを考えると、充電の失敗ではなさそうです。
劣化していると考えたほうがよさそうです。

さて、その原因は?
単純よく使ったからなのでしょうか?
特に電池をいじめたわけでもありませんし、なんなのでしょうね。
何度か充放電を繰り返すと、特性が戻るのでしょうか?
夏場で気温が高いから・・・充電失敗? てなことが起こっているのでしょうか?

・・・ところが・・・
[27_2] (2006-08-12)

Bat1〜Bat4:三洋HR-3UG(2700mAh)

同時に充電して同時に放電(2回目)

 ※放電特性復活か!?

三洋2700mAh電池を4本まとめての充放電実験、2回目で特性が元に戻ってしまいました。
Bat1,2の電池にとっては4回目の充放電です。
1.0Vまでの放電を繰り返すことで活性化、性能がよみがえったのでしょうか?
気温が高い状態での充電です。充電器(松下BQ-390)の特性があるのかもしれません。

ただ、上の方にあります三洋2700を使い始めた初期の放電グラフ、これを見ると1.0Vまでの放電時間は130分を超えています。
今回のグラフは、それに比べて若干時間が短くなっています。

しかし、今回の実験、なんだったんでしょう。
定期的なリフレッシュが必須だぞということだったんでしょうか。
電池を買った直後の実験以降は、Bat1〜4の4本の電池はどれも同一の条件(DiMAGE7iなので4本直列)で使っています。
それだけに個別の電池に差が出たのが不思議だったわけです。




もう一つへたっていた電池、松下のメタハイ2600も4本まとめて放電してみました。
下のグラフのような結果です。
4本ともそろっていません。そして、ずいぶん特性が悪くなっています。
[26_1] (2006-08-10)

Bat1〜Bat4:松下HHR-3XPS(2600mAh)

同時に充電して同時に放電(1回目)

[26_2] (2006-08-11)

Bat1〜Bat4:松下HHR-3XPS(2600mAh)

同時に充電して同時に放電(2回目)

※このBat4は充電の失敗でしょうか?
 [26_1]と比べると同じ番号の電池でもずいぶんばらついています。
 特に、Bat4の様子がおかしいです。

[26_3] (2006-08-12)

Bat1〜Bat4:松下HHR-3XPS(2600mAh)
同時に充電して同時に放電(3回目)

※今回の放電結果もヘロヘロでした。
上のグラフと比較してみると、どの電池がへたっていると判断できません。
これは充電の失敗でしょう。

これまでは松下の充電器BQ-390を使っていましたが、仕事場に置いてある三洋の充電器NC-M54を持って帰ってきて試してみます。
あるいは2回充電でしょうか。
このトラブル、一定時間で充電を止めるという処理による充電不足ではなく、充電時の電圧上昇率の異常を検出して充電を途中で止めているような感じです。
充電の不調、熱さのせいでしょうか。ガレージの室温30℃をかるく越えています。
[26_4] (2006-08-13)

Bat1〜Bat4:松下HHR-3XPS(2600mAh)
同時に充電して同時に放電(4回目)

※充電器を三洋のNC-M54に変えてみました。
しかし充電完了直後の電池電圧を計ってみると不ぞろい(低いのがある)だったので「2回充電」を行ってみました。
充電が完了(したはず)の電池を充電器にセットして再充電。その結果がこのグラフです。



充電器の消費電流を計ってみる

2006-08-19

 上の実験で不安定だった高容量ニッ水電池。
特定の電池がおかしくなっているというわけではないの、電池そのものの劣化というより、充電不足が原因ではな
いかと推測されます。
松下の充電器BQ-390を使ってきましたが、こういった充電不良が目立ったことはありませんでした。
三洋2700のように、充放電を繰り返すと回復したという例があります。
このあたりが充電器と電池の相性というか、難しいことだと思います。
 特に、今回の実験を行ったのは夏の真っ盛り。
充電を行っているガレージの室温は30℃〜35℃。
新しい電池を買ってあれこれ実験していたとき(冬〜春)とは環境が異なります。

 そこで、こんな実験をしてみました。
充電の進み具合を調べたくても、充電器にセットした電池の電圧変化や充電電流は直接測定できません。
そこで、充電器のAC100V電源の電流を計って、充電がどのように進むのか推測してみることにしました。

 使用したのはこんな計器です。 

 日置電機のマイクロハイコーダーというペン式記録計です。
電圧・電流の振れを放電記録紙に刻みます。
時間軸(横軸)1目盛を30分に、電流値(縦軸)フルスケールを100mAにして測定しました。


※実験1

まずは、充電器BQ-390で松下のメタハイ2600(HHR-3XPS)を充電した様子を紹介します。
縦軸が電流で、およそ50〜60mA流れている様子が見えます。
AC100Vですので5〜6Wの電力。
それが直流に変換、制御され電池を充電するのです。
この実験では、1回目の充電が終わってすぐに再充電。
継ぎ足しのために2回充電しています。

1回目の充電時間は4時間39分。この間、BQ-390の充電ランプ(LED)が「点滅」しています。
グラフ中(1-B)と記した点で、充電が終わり充電ランプが「点灯」。
通常ならこれで充電が完了したとなるわけですが、実際にはここからさらに2時間40分、
追加充電(電流は小さい)が行われています。
針の振れを見ると10秒間に4回くらいのサイクルで充電が行われていました。

(1-A)と記した点は何をやっているのでしょうか?
4本のうちどれかが充電完了末期と判断して充電量が落ちたのでしょうか?
それとも、想像ですが、電池が熱くなって保護のために充電量を落としたのでしょうか?

追加充電の時間は45分。
1回目と合わせると5時間24分の充電時間です。
これで充電した電池を放電させたのが次のグラフです。

4本とも比較的良くそろっています。


※実験2

 同じ電池をさらに充電してみました。

今度の主充電時間は5時間51分でした。
追加充電は上と同じく2時間40分。
ポイント(2-A)で充電を休止しているのが見えます。
これは何なのでしょうね?

この実験の放電結果は次のようになりました。

4本ともほぼそろっています。
「※実験1」と同じようにBat2の容量が少し落ちているのが気になります。


※実験3

 今度は充電する電池をメタハイ2400(HHR-3SPS)に変えてみました
充電器はBQ-390のままです。

充電時間は4時間36分。
ポイント(3-A)と(3-B)の挙動が気になります。
(3-A)でフル充電に復帰。
(3-B)で充電休止。
何をやっているのでしょうね?

この電池を放電すると、次のような結果になりました。

使い込んだ電池ですので、容量は減少しています。
しかし、放電持続時間のバラツキが気になります。
電池の個体差なのか、それとも充電量のバラツキなのでしょうか。
   (※実験5をごらんください。この状態でも充電不足のようです。)

※実験4

 今度は充電器を三洋のNC-M54に変えてメタハイ2400(HHR-3SPS)を充電してみました。

BQ-390とは充電器の制御がことなるのでしょう。
一定電流で2時間20分ほど充電した後、充電するタイミングを切り替えながら
充電を継続している様子が見えます。

ポイント(4-A)で充電ランプが消灯。
その後も約3時間、微少充電が継続されています。

この放電は次のようになりました。

4本のうち電池2本が充電不足になっていたことがわかりました。
   (※実験5をごらんください。4本とも充電不足のようです。)

NC-M54は2000mAhクラスの電池を充電するための充電器です。
この充電器でメタハイ2000を充電したとき、充電不足になったことを
経験しています。

今回の充電不良はこのせいなのか、それとも周囲温度などの影響を
受けたせいなのか、これだけの実験では何とも言えません。

なお、「※実験1」で2回充電しなければBQ-390でも充電不足の電池が出たのでは
ないかと推測できます。
周囲温度が高くなる夏場、充電終了間際の電池電圧が想定している挙動とは
違うものになり、充電器の制御がうまくいかないことがあるのかもしれません。



※実験5

2006-08-21

充電器にBQ-390を使い、充電する電池を1本〜2本にしてみました。
  (充電器の消費電流波形は後日)
BQ-390はセットした電池の数によって充電時間が変わります。
3本・4本のときよりも1本・2本のときのほうが、充電電流が増えて
早く充電完了するのです。
[5−1]

BQ-390に松下の「メタハイ2400」を2本セットして充電。

上の実験3や4のグラフと比べてください。
これが本来の性能でしょう。

4本充電では、充電不足になっていたようです。
[5−2]

これは「メタハイ2600」。

2本充電でもおかしいのでしょうか。
本来の特性が出ていないような気がします。
[5−3]

「メタハイ2400」1本で充電。

充電完了後、半日ほど経ってから放電したので、放電開始直後の初期電圧が低くなっています。
それでも100分を超える放電時間。

[5−1]〜[5−3]のグラフを得たときの充電器AC電源電流の変化です。
縦軸は電流値でフルスケール100mA。中央で50mA。
横軸は時間。1目盛30分となっています。
[5−1A]
メタハイ2400、2本充電
主充電時間は2時間21分。
途中、数分の充電停止期間が見られます。

補充電の途中、波形波形が見えているのは時間軸を変えたためです。
1目盛3秒のスケールで観測しました。
[5−2A]
メタハイ2600、2本充電
主充電時間は2時間24分。

電流値が半減しているポイント、ここで1本の充電を終えているのでしょうか?
それとも充電のデューティを変えているのでしょうか?
[5−3A]
メタハイ2400、1本充電
主充電時間は2時間12分。

1本だけでの充電では、主充電区間もパルスで行われています。
2本あるつもりで交互に切り替えているのでしょうか。


充電器にセットする電池の数を減らす(1,2本)と、充電電流が大きくなります。
そのことで、充電完了の状態がとらえやすくなるのでしょうか?

充電中の充電器+電池、扇風機で風を送って冷やしながら充電したらどうなるか、
現在、実験中です。


※実験6

2006-08-23

 松下のメタハイ2400を4本まとめてBQ-390にセットして、扇風機の風を当てながら充電した結果がこのグラフです。
「メタハイ2400」4本。

BQ-390に4本セットして、扇風機の風を当てながら充電。

ガレージの室温32℃ほど。
 扇風機の風ををあてて電池を冷やすという処理、効果があったのでしょうか?
4本ともメタハイ2400らしい放電特性が得られました。
実験3や実験4の様子とはずいぶん違います。
やはり、充電中の周囲温度の影響があるのでしょうね。
引き続きメタハイ2600で試してみます。

まず、扇風機の風を当てて充電したメタハイ2600の3本。充電器はBQ-390です。
上のメタハイ2400より劣っていませんでしょうか?
残った1本のメタハイ2600、風を当てながらBQ-390で充電してから放電させたのが下のグラフです。
やはり100分ほどで電池切れが発生しています。
メタハイ2400より、放電末期の特性が急峻です。



※参考

http://www.kansai-event.com/kinomayoi/BQ390/BQ390.html 『気の迷い』さんのwebページ、
http://www.kansai-event.com/kinomayoi/
の「Panasonic充電器 BQ-390 個別充電表示化改造」に、BQ-390が行っている充電制御に関するヒントがあります。



テクノコアの充電器を使ってみる

2006-09-10

ブログ・居酒屋ガレージ日記(2006-09-08)で報告していますように、現在、愛機DiMAGE7iを修理中です。
    早く帰っておいで・・・。
で、先日こと、ガレージに遊びに来た*istDSユーザー(青指仲間)から、「テクノコア」の充電器を借りることができました。
「TC-S40N」という型式で、『劣化度チェック機能搭載 長寿チャージャー』と箱に記されています。
外観はこんなのです。



一見、2本の電池が直列になっているようですが、1本ずつ独立して充電されます。
また、充電中のAC電源消費電流を見てみると、4本まとめての充電ではなく、およそ30秒サイクルで
1本ごと別個に充電を繰り返し、満充電を持っているようです。
4本のうち1本だけを30秒ほど通電、それが終われば次の電池へというサイクルを繰り返しています。
セットした4本の電池を一度に充電するBQ-390(松下)やNC-M54(三洋)とは制御の方法が
異なります。
そして、写真のようにセットしたとき、容量の少ない三洋eneloopと松下HHR-3MPSを充電しているとき
(該当電池横のLEDが点滅)と、容量の大きな松下2600あるいは三洋2700とで、AC100Vの電流が異な
るのです。
eneloopと3MPSはおよそ1/2の電流になっていました。

さて、その放電結果です。
使ったのは以下の4種類の電池です。
  Bat1:三洋eneloop (2000mAh)
  Bat2:松下HHR-3MPS (2100mAh)
  Bat3:松下HHR-3XPS (2600mAh)
  Bat4:三洋HR-3UG (2700mAh)

※TC-S40Nで充電 [TC1]

「1」と書いてグループ分けしている電池の特性です。
充放電した回数が一番多い電池です。松下のメタハイ2600の特性がちょっと気になります。
※TC-S40Nで充電 [TC2]

「2」と書いてグループ分けしている電池。
上に比べるとメタハイ2600の容量が小さくなっています。
電池自身の問題でしょうか?
※BQ-390で充電 [TC3]

[TC2]と同じ電池をBQ-390で充電してから放電したグラフです。
三洋の2700を見ると[TC1][TC2]に比べて、若干持続時間が長くなっています。
メタハイ2600も微妙ですが[TC2]に比べて長くなっています。

 放電結果を見ると微妙ですね。
充電時、あるいは放電時の周囲温度が影響したせいでのバラツキなのでしょうか。
充放電しているとき、夕立が降ったりしてずいぶん気温の変動がありましたから。

松下の2600を4本、TC-S40Nで充電してみてたのが下のグラフです。
※TC-S40Nで充電 [TC4]
(2006-09-13)

メタハイ2600を4本。
[TC2]での容量減の傾向のあったNo2電池、確かに持続時間が短くなっています。
これは、電池自身の問題でしょう。



テクノコアの充電器で三洋HR−3UAを充電してみる

2006-09-24

『ニッケル水素電池の放電特性』で、あれこれ実験していますように三洋のトワイセル2100(HR-3UA)が
ひどく劣化しています。
松下の充電器BQ-390や三洋の充電器NC-M54では、充電拒否されてしまい、まともに充電できないことがあ
るのです。 (充電できることもある・・・のでやっかいです)
テクノコアの充電器でこの電池を充電したらどうなるのか試してみました。


充電器はテクノコア「TC-S30N」。
電極にセットした電池は問題の三洋HR-3UAです。

いったん放電したから、充電開始。 (室温24℃)

テクノコアで充電した1回目の結果です。
放電維持電圧も放電時間もバラついています。
テクノコアで充電した2回目の結果です。
1回目でも調子の良かった電池は活性化したのでしょうか、放電電圧が上がっています。

このように、劣化したトワイセル2100でもテクノコアでは安定して充電できるようです。




松下BQ-390充電器と三洋HR−3UAの相性

2006-10-04

劣化がはっきりしている三洋「HR-3UA」を「BQ-390」で充電するとどうなるか試してみたのが下のグラフです。
[B1−1]

Bat4のデータが現れていないのは、充電に失敗していたからです。
放電開始直後に放電が停止してしまい、Bat4のデータが出ていません。

テクノコアでも調子の良かったBat2はきちんと充電されていたようです。

BQ-390でHR-3UAを充電しようとすると、充電拒否される場合があります。
充電器のAC100V電流を観測してその時の様子をとらえてみました。
HR-3UAを1本だけBQ-390に装着して充電を開始します。
時間軸(横軸)は1目盛1.2分です。
[B1−2]

充電開始直後、BQ-390の充電ランプが点滅して充電が始まったことを知らせますが、しばらくするとランプが点灯して充電完了になります。
しかし、実際には充電されていません。
何らかの充電完了検出処理が働いているのでしょう。
異常電池を排除するための保護アルゴリズムかもしれません。
HR-3UA、劣化しているとはいえ、まだまだエネルギーは蓄えられのですが・・・

充電器BQ-390の場合、セットする電池を1〜2本にすると充電電流が増えて、充電が安定する傾向があります。(3〜4本充電時の約2倍の充電電流になる)
そこで、HR-3UAを2本にして充電してみました。(充電器の中央に電池2本をセット)
そのときのAC100Vに流れる電流です。 時間軸は30分/目盛です。
[B1−3]

2時間48分の充電時間となりました。
しかし、以前に試験したデータ[5−1A]や[5−2A]と比べると、電流値が約1/2になっています。また、全力充電の後の追補充電の時間が短くなっています。

「単4電池」と誤認識されたのでしょうか。

[B1−4]

充電後、2本の電池を放電したのがこのグラフです。

2本の電池を充電器の外側にセットして充電してみました。
[B1−5]

充電開始直後、2本のうち1本の充電をあきらめたようです。
充電時間は[B1−3]とほぼ同じですが、充電器の消費電流が半分になってしまいました。
[B1−6]

放電グラフが1本しか出ていないのは、2本あるうちの1本が充電できていなかったため、放電特性データが得られなかったからです。


 充電器BQ-390の充電制御の特性なのでしょう、劣化した電池は危険と判断して充電してくれません。
三洋のトワイセル2100 HR-3UA、劣化しているとはいえ、まだまだエネルギーは溜められる電池です。
女房が使う「毛玉取り器」のモータなら、まだまだ回せるのですから。

 安定して充電できると思っていた松下のBQ-390ですが、この夏の実験で判明した高温時の挙動不審
と、劣化電池の判断に関し、「ちゃんと充電できたのか?」充電完了後に若干の不安を感じるようになって
しまいました。


三洋HR-3UG(2700mAh)劣化しているのか?

2006-10-04

 この夏、松下の充電器BQ-390を使った実験で、三洋のHR-3UG(トワイセル2700)の調子がもう一つ良くありませんでした。
気温の高い季節だったので、周囲温度が影響して充電不足になっているのだろうと考えてあれこれ実験したわけです。
ところが最近、10月になりすごしやすい気温になっても、三洋2700の調子が良くありません。
放電電圧が低いのです。
放電持続時間はそこそこ伸びているのですが、電圧が低いため、愛用のデジタルカメラDiMAGE7iで使った時、すぐに「減電圧警報表示」が出てしまうのです。
HR-3UGを買ったのは今年(2006年)の1月。
買ってからまだ少ししか経っていません。

 HR-3UGを4本、松下のBQ-390にセットして充電開始。
充電完了後に放電させたのが、下のグラフです。

[B2−1]

HR-3UGを4本、松下のBQ-390で充電し、
1Ωの抵抗で放電。

このように放電維持電圧が低いのです。


 劣化がひどかったHR-3UA(2100mAh)と同じような傾向です。
エネルギーはたくわえているのですそれなりに放電時間は延びるのですが、放電維持電圧が低いのです。
放電維持電圧が低いと、カメラ(DiMAGE7i)で安心して使えません

 また、4本ある電池間でのバラツキが大きくなっています。
充電器の具合も関係しますが、4本それぞれ、あきらかに特性が違います。

 自作したPIC16F819を使った電池電圧チェッカーを使って充電完了直後の電圧を測ってみたのが次の表です。
1Ωと4.7Ω、負荷抵抗を切り替えて測定しています。

電池番号
負荷抵抗
Bat1
Bat2
Bat3
Bat4
Bat1
4.7Ω
Bat2
4.7Ω
Bat3
4.7Ω
Bat4
4.7Ω
10月4日 1.17V 1.16V 1.21V 1.17V 1.35V 1.27V 1.35V 1.27V
1日目 1.22V 1.18V 1.26V 1.19V 1.38V 1.27V 1.32V 1.27V
2日目 1.10V 1.05V 1.16V 1.03V 1.30V 1.13V 1.32V 1.12V
3日目 1.05V 0.53V 1.12V 0.53V 1.27V 0.76V 1.30V 0.75V
4日目 1.03V   1.09V   1.25V 0.70V 1.27V 0.70V

 充電完了直後に1Ω負荷で1.20V以下の電池電圧というのは、劣化している証じゃないでしょうか。
電圧のバラツキも気になります。
これまで、同じBQ-390で充電していても、これほどのバラツキは出ませんでした。

 充電後、3日目になってBat2とBat4が異常な電圧になってしまいました。
「自己放電がひどい」なんていうレベルじゃありません。
これはもう不良電池でしょう。
劣化がひどかった三洋HR-3UA(トワイセル2100)でも、こんな異常は出ていません。

 この電圧チェックで使っている自作の電池電圧チェッカーは「チェックする電池自身から電源を取り出して」回路を動かしています。
アルカリ電池などでは、ここまで電圧が下がる(0.7V未満)と、回路を駆動するのに使えるエネルギーが残っていないので、チェッカーが正常に起動しません。
0.5Vに近い電圧を表示したこのHR-3UG、電圧は低くても電流は流せるのでしょう、チェッカーが正常に働いています。
ある意味、チェッカーの電源回路に使っているDC-DCコンバータIC「LTC3400」がスゴイのかもしれません。

 充電後4日目になると、1Ω負荷では電池チェッカーが起動しなくなりました。それでもまだ4.7Ωではまだ測定可能です。
Bat2とBat4の経過観察はここまでとします。
そして、急速充電器ではない三洋のNC-430(65mA充電)でこの2本を再充電してみます。

 この2本の電池、この1〜2週間の間に急速に劣化してしまったようです。
DiMAGE7iは1ヵ月ほど修理に出していたので、この電池群は使っていません。
使ったのは実験のための放電器だけです。
きちんと電圧管理しているので過放電が原因で劣化したとは考えにくい状態です。
電池そのものの寿命ということなのでしょうか?
使い始めてまだ10ヵ月。
毎月10回充放電したとしても、わずか100回のサイクルです。
HR-3UAがひどい電池だったように、このHR-3UGも信頼できなくなってしまいました。
現在発売されているニッ水電池で最高容量のスペックなわけですが、もう買うことはないでしょう。
なんてこと思いながら「今、売られているのは改善されているのかもしれない。実験してみる価値があるかな?」てなことも思っております。

 いずれにしても、松下のメタハイ2600やこの三洋トワイセル2700、高容量になったのはうれしいのですが、特性が不安定なので不安を感じます。


 4本のうちまだエネルギーを残している2本のHR-3UG(2700mAh)(Bat1とBat3)をいつもの放電器で残量を調べてみたのが下のグラフです。
放電終止電圧は0.85Vにしています。

(2006-10-08)
[B2−1A]

電圧チェッカーでちゃんと数値が出ていたBat1とBat3は、まだエネルギーを残していました。

 すぐ上のグラフ[B2−1A]の電池をBQ-390で再充電して放電させたのが次のグラフです。
充電開始直後から電圧が平坦になっています。
劣化したHR-3UA(2100mAh)もこんなグラフが出てきます。
(2006-10-11)
[B2−1B]

放電器は定抵抗負荷なので、放電維持電圧が低くなると電流が減ってしまいます。
そのため、電池電圧が低くなると放電時間が長くなる傾向があるようです。

 4本所持しているHR-3UGのうち、劣化のひどいのBat2と4の2本を、三洋の10時間率充電器「NC-430」を使って充電してみました。
この充電器は、スライドスイッチで通常充電モードと常時充電モードの2つを切り替えできます。
通常充電だと「65mA」、常時充電だと「20mA」に充電電流が切り替わります。

 まず20mAの通常充電で試してみました。
まる2日間ずーっと充電して、電池を取り外します。
放電器にかける前、電池電圧チェッカーで電池の電圧を測ってみました。
両電池とも「1Ω」負荷では「0.5V」以下の電圧しか出ません。
20mAではまともに充電できないのです。

そこで、充電器のスイッチを切り替えて、充電電流を65mAにして充電を続けました。
(2006-10-11)
三洋の10時間率充電器「NC-430」の外観。

右上の回転スイッチ(黒と黄のダイアルが見えている)で「何本充電か?」を切り替えます。
電池は順に並べます。
電池個別の電圧管理はしていません。
電池を直列接続して電流を流します。
充電器の定格が記されています。

 さて、その結果です。
残念ながら、2本の電池の充電は進んでいませんでした。
充電時間は約40時間。
ざっと満充電に近い充電時間です。
でも、充電できませんでした。

電池電圧チェッカーでの値です。

電池番号
負荷抵抗
Bat2
Bat4
Bat2
4.7Ω
Bat4
4.7Ω
電池電圧 0.64V 0.69V 0.87V 0.87V
9時間後 0.67V 0.69V

このように、急速充電器ではない充電器の場合、充電電流以上のリーク電流が流れているのでしょう。
65mAという充電電流では電圧が上がりません。
いつまでたっても放電器による放電試験ができないままででした。


※2006-11-19
 この劣化したニッ水電池、メーカーである三洋電機に電池の
現物4本を送付して調査してもらいました。
三洋HR-3UG(2700mAh)調査報告をどうぞ。






 このHR-3UG(2700mAh)の1世代前の電池、マクセルHR-3SD(2500mAh 2005年5月に購入)の放電特性を調べたのが下のグラフです。
[B2−2]

マクセルブランドですが三洋のOEM品です。

1.15V以上を保持している期間が長く、4本とも特性がそろっているのがわかります。



続く・・・

続きは 新世代ニッ水電池その後(2) へ。






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http://homepage3.nifty.com/act-ele/batdchg3/batdchg.htm 放電テストに使い始めた新しいバッテリー放電器。
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http://www.oct.zaq.ne.jp/i-garage/tool/batck.htm AVRマイコンを使ったバッテリー放電器の製作。
http://www.oct.zaq.ne.jp/i-garage/tool/batdchg2.htm マイコンを使わないバッテリー放電器の製作。
http://www.oct.zaq.ne.jp/i-garage/trbl/trbl1_4.htm 高容量ニッ水電池の充電で出会ったトラブル。
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トラ技2005年11月号に掲載。
http://homepage3.nifty.com/act-ele/batdchg3/bathold/bathold.htm バッテリー放電器で使った電池ホルダーについて。
http://www.oct.zaq.ne.jp/i-garage/sub2.htm 愛機DiMAGE7iに関する技術資料。
http://www.oct.zaq.ne.jp/i-garage/dimage/dim_06.htm ニッケル水素電池の放電特性
http://www.oct.zaq.ne.jp/i-garage/dimage/newbat.htm 新世代ニッケル水素電池の放電特性
http://www.oct.zaq.ne.jp/i-garage/dimage/newbat1.htm 新世代ニッケル水素電池のその後(1)
http://www.oct.zaq.ne.jp/i-garage/dimage/newbat2.htm 新世代ニッケル水素電池のその後(2)
http://www.oct.zaq.ne.jp/i-garage/dimage/newbat3.htm 新世代ニッケル水素電池のその後(3)