バッテリーのもちについて。

充電池1.2V、2000mAを、直列で14本つなげて使いたいと思います。
この場合バッテリーの持ち時間は、2000mAで一時間持つということは、４Aで30分持つということですか？具体的な計算方法や考え方を教えてください。お願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： candle2007 回答日時： 2008/04/11 16:58

はい。

大雑把に言えば、そう考えてよいと思います。

ニッケル水素やニッカドは、乾電池と違って”電流2倍で寿命1/2”に近い特性を持っています。
下記資料図８を見てください。
http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf/ACG …ニッケル水素充電式電池 data'

0.2ltというのは「定格電流（例えば2A）の20%で放電する」という意味です。
（これが”定格電流”の定義です。（鉛蓄電池も同じ））

ところが電池というのは、放電電流が増えると容量(Ah)は減る傾向にあります。
図８の1ltのカーブを見てください。
1.0Vのところで読み取って、0.2ltの100%に対して1ltでは約93%と読み取れます。
ご質問の2ltでどうなるかということですが、この図から推測して更に7%下がれば86%程度になると思われます。
（申し訳ないですがこの推測には全く根拠がありません。　充電池の特性からこれくらいではないか、ということです。　ネット検索もしましたが、4A放電のデータは見つかりませんでした）

もし86%とすると1.72Ahということになります。
4Aで放電すると　0.43h=26分　もつことになります。

ただし、現実に単３型電池で4A放電させることにはかなり問題があります。
それは、接触抵抗による「電圧降下」と「発熱」の問題です。
仮に電池同士および接触片との間で0.02Ω/unitあるとすると、接触箇所は15箇所ありますから、合計0.3Ωの抵抗になります。
電圧降下は1.2V、合計損失は5.8Wとなります。
（わたしの実測したところでは、ちょっと力を緩めると簡単に0.02Ω程度になります）
振動で接触抵抗が瞬間増加することも考えておかなければなりません。

1.2Vの電圧降下は我慢するとして、5.8Wの発熱量というのは相当なものです。
放熱を考えなければ電池の温度は手で触れないくらい熱くなるでしょう。
接触抵抗を下げるためには強力なスプリングで電池同士を押し付ける必要がありますが、そうすると電池に無理な力がかかり、爆発するかもしれません。

そういうことで、一般には単３型で大電流放電をさせることは、あまりやりません。
単３型充電池にもタブ（舌片）付きのものがあります。
これは直接ハンダ付けして接続するためのものです。
大電流放電ではこういう型式の電池をご使用なさることをお勧めします。
「秋月電子通商」で販売しています。

参考URL：http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf/ACG …ニッケル水素充電式電池 data'

No.5 回答者： miran_2006 回答日時： 2008/04/14 17:47

＞４Aで30分持つということですか？

たぶんもちません。

チョット、質問を訂正しますね。
＞充電池1.2V、2000mAを、直列で14本つなげて使いたいと思います。
は、充電池1.2V、2000mAhですよね。
で、この2000mAhと言うのは2000mA(2A)を連続して取り出したときに１時間もつと言うような意味合いですが、こと電池に関しては、それがかなり限定されてしまいます。
例えば、1Ahのアルカリ電池なら
0.01Aで連続放電させた時間×１００の時間は１時間以上になります。
放電寿命と放電グラフのカーブがあるのですが軸はLogになっています。（一般にはほとんど公開されていませんが・・・）
一般的には、電流が大きいほど放電時間は短くなります。
質問者さんの例ですと電流が２倍ですので内部抵抗の損失だけを考えても４倍の損失になりますので比例関係では無いと想像できますよね。

それと、#4さんも言っていますが、あまり大きな電流で乾電池を使うのは（しかも連続で）危険ですよ。
あまり加熱すると、液漏れしたりするので気をつけてください。

あと、付け加えですが、乾電池で４Aも引っ張ると、電圧が結構落ちますので、落ちた電圧でも動くように設計するとよいですよ。

No.4 回答者： ytrewq 回答日時： 2008/04/12 11:52

容量が2000mAHであれば、4Aで30分持つというのは考え方として正しいですが、電池の容量値は特定の条件における値であり、使い方によっては大きく変化します。

例えば、単三型のニッケル水素電池にとっては、4Aという電流はかなり大きく、電池設計の想定外である可能性が高いと思います。　実用上の容量が得られないばかりか、電池の寿命を短くしたり、過熱する危険もあります。
また、多くの電池を直列に接続する場合、電池のばらつきが問題になります。
ひとつの電池が劣化などで容量不足になると、その電池が過放電となり、他の電池容量があるにもかかわらず、全体として使えないことになります。
もし、重量を気にしないなら、鉛のシール電池をお勧めします。

No.3 回答者： candle2007 回答日時： 2008/04/11 22:12

すみません。

合計損失の計算間違いをしていました。
　(誤)　5.8W
　(正)　4.8W

お詫びに秋月のカタログを貼っておきます。(-_-;)

単３型ニッケル水素タブ付き 商品番号[B1474] 2.5Ah
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=*B …
単３型ニッケル水素タブ付き 商品番号[B00969]
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%2 …
単３型よりちょっと大きいタブ付き　商品番号[B-01142]
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%2 …

他にもいっぱいタブ付きがあります。

No.1 回答者： mtnlnd 回答日時： 2008/04/11 12:49

充電池1.2V、2000mAＨの間違いですね？　つまり　1.2V、2AＨ　の電池

何本繋ごうと直列では　2AＨです　電圧が高くなるだけエネルギーが大きくはなりますが

2A流すと1時間と言う事です　Ｈは時間　の意です　1A流すと２時間と言う事です

過去ログにあったと思います