充電池の充電電圧について

いろいろな充電器を自作しようとしていているのですが、車の鉛充電池や、乾電池型のニッケル水素充電池またはリチウムイオン充電池を充電する場合についてお聞きしたいのですが、充電池自体の電圧より大幅に（一般的電圧より？）大きい電圧で充電するのは充電池にとって良くないようなことを見かけたので気になったのですが
・・・たとえば、12Vの鉛充電池を20Vで充電や、1.2V充電池を3Vで充電などなのですが・・・もちろんその場合、抵抗またはパルス幅変調で電流制限はするのですが、そんな事をしても充電池にとってはやはり良くないことなのでしょうか？？
やはり充電時には12V充電池には14.5V位の電圧、1.2Vの充電池には1.6V位の電圧を作ってから充電したほうがよいのでしょうか？

よろしくお願いします。

No.4 ベストアンサー 回答者： ruto 回答日時： 2009/02/23 08:39

充電池の充電電圧より、充電電流が重要です。

　完全に放電した電池を定電圧で充電すると最初過大な電流れ、電池を痛めます。だから、電池は最初定電流で充電しその後定電圧で充電するのが一般的です。
　また、リチュウムイオン電池は過電圧に弱いので電池電圧を4.2V/セルに押さえることが重要です。

この回答への補足

ありがとうございます。
> リチュウムイオン電池は電池電圧を4.2V/セルに押さえることが重要
なるほど！！こういう基本的な事が知りたかったです！！　こういう決まりみたいなことはどこで調べるとわかるのでしょうか？　説明書があればわかると思うのですが、さすがにそれぞれ説明書はないので・・・・ネットで検索もしてみたのですが・・・見つけることができませんでした・・・・

補足日時：2009/02/23 13:21

No.6 回答者： windsnow 回答日時： 2009/02/23 18:51

No.３です。

補足にお答えします。

＞＞ １２Ｖバッテリーを１８Ｖ以上で充電すると・・・
＞何アンペアくらいで充電したのか是非教えていただけたら

えーと、これはもう解りません。(＾＾；　申し訳ありません。
と言うのも、オルタネーターレギュレータ不良で生じた現象で、
つまり「故意に」そうしたのでなく「故障で」そうなっただけの
ことですので電流を制限したわけでもなんでもありません。
　何故電圧は解ってるかというと、最初に異常に気がついたのが
雨の夜で、妙にライトが暗く、しかしエンジン回転を上げると
ライトが明るくなり、かつすんごいスピードでワイパーが動くと
いう状態になり、テスターで端子電圧を計りながらスロットル
セクターを手で動かすとエンジン回転と共に電圧が変動し、
そのときの電圧が１８～２０Ｖぐらいだった、という話です。
「１８Ｖ以上」と書いたのはそれ以上は未確認だったということ
に過ぎません。

　「高い電圧で充電するのは危ないですよー」という結果例として
挙げただけでしたので数値的に乏しい事例で参考にならずにすみません。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
なるほど、普通に充電していてではなく、オルタネータ自体が故障でそうなってしまったのですか！！
それですと、電流制限していないと沸騰しそうですね・・・(;^_^A アセアセ
電流制限している場合はどうなるかわからないですが・・・その辺は車によって仕様が違うと思うのでわかりませんね。

貴重な経験談ありがとうございました。
(o*。_。)oペコッ

お礼日時：2009/02/23 19:04

No.5 回答者： ch3oh 回答日時： 2009/02/23 11:29

＞たとえば、12Vの鉛充電池を20Vで充電や、1.2V充電池を3Vで充電などなのですが・

　なぜそういうことをしたいのですか？
　それとも、ただ単にそうしたらどうなるかを聞いてみただけですか？

この回答への補足

説明不足ですみません。
色々な充電器を作っていて（急速充電器ではありません）例えば車の鉛バッテリー充電器の場合（実際はただの充電器ではなく電圧検知自動充電器）手元にあった電源（ACアダプター）が18V 2.2Aのものでそれを使って充電する場合、パルス変調（PWM）を使って電流を制限して最大1Aで充電するように作成したのですが、鉛バッテリーにとって良くないことなのかどうか知りたかったのです。もし鉛バッテリーによくないなら18Vの電源をいったんLM350などで14.5V程度に降下させてからの回路に作り直そうかと思ったわけです。

他にリチウムやニッケル水素の充電器も作成しているのですが、マイコン(PIC)の電源として電圧をLM317で5Vに下げたものを作って使用しているのですが、それをそのまま抵抗またはPWMで電流制限をして使って良いものか、またはもうひとつLM317を使ってちゃんと1.8V位の電圧を作った方が良いものかどうか知りたかったのです。

よろしくお願いします。

補足日時：2009/02/23 13:22

No.3 回答者： windsnow 回答日時： 2009/02/23 01:14

　実際にクルマで経験しましたが、１２Ｖバッテリーを１８Ｖ以上で

充電すると、バッテリー液が沸騰して噴出し、バッテリー自体は
熱を持って膨れて変形します。（オルタネーターレギュレータ不良）

　ラジコンの世界で最近普及してきたリチウムポリマー電池も、
これなくして空モノ（飛行機・ヘリ）は満足に飛ばないと言える位
高性能ですが、充電電圧（セル数）設定を間違えると容易に発火、
実際クルマのシートを燃やしたとか機体保管小屋を半焼したとかの
例がある位です。

http://rcairwolrd.blogspot.com/2008/01/blog-post …
http://rajikonnyumon.seesaa.net/article/69969928 …

　実際にも急速充電とかは「電流」の方を上げて行い、「電圧」を
上げてする例は見たことが無いですね。上記のようになるからでは
ないでしょうか。

この回答への補足

ありがとうございます。
> １２Ｖバッテリーを１８Ｖ以上で充電すると・・・
と言うのは、電流を制限して小電流（0.05Cとか）にしても、そうなってしまったと言うことでしょうか？　もしそうなら非常に怖いですね！！　
参考のために、何アンペアくらいで充電したのか是非教えていただけたら嬉しいです。
ペコリ(o_ _)ｏ))

補足日時：2009/02/23 13:09

No.2 回答者： rukuku 回答日時： 2009/02/22 21:43

はじめまして

＞やはり充電時には12V充電池には14.5V位の電圧、1.2Vの充電池に
＞は1.6V位の電圧を作ってから充電したほうがよいのでしょうか？
そう思います。

理由１.------------------------------
まずは、中学で習った
Ｅ（電圧）＝Ｉ（電流）×Ｒ（抵抗）
と
Ｐ（単位時間の発熱量）＝Ｉ（電流）×Ｅ（電圧）
を思い出してください。
電圧を上げれば、それだけ抵抗によって発熱するのでロスが大きくなりますし、場合によっては過熱してしまいます。

厳密なことをいえば、充電の場合の電流は単純に電圧に比例するわけではありません。充電のときの電流と電圧の関係は、以下のページの真ん中当たりにある「活性化分極、抵抗分極、拡散分極」のグラフを、ＯＣＶの線で上にひっくり返した形になります。
http://www.fuelcell.no/principle_fctheory_jp.htm


理由２.------------------------------
電圧が想定より大きくなると「副反応」のおそれがあります。
電池の公称電圧○○Ｖというのは、必ずそれに対応した化学反応があります。公称電圧より「ちょっと大きい」位の電圧での充電は副反応を押さえるように設計されているはずですが、過剰な電圧で充電すれば、副反応が起こるおそれがあります。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
確かに、発熱が出て無駄に消費してしまいます。しかし、これは納得済みだとしても、副反応なるものは知りませんでした！！
やはり、あまりに高い電圧は良くないのですね。
ありがとうございました。

お礼日時：2009/02/23 13:08

No.1 回答者： bakuto11 回答日時： 2009/02/22 20:14

電圧が上がるとトータルで単位時間当たりの充電量が変らなくとも、瞬間的には低い電圧よりも急激に充電する事になるので、電池のダメ－ジは低電圧の時よりも大きくなります。

電池の種類にもよりますが、ダメージの少ない充電方法は「急激な充電をしない」なので、電圧は低い方が良いと思います。（あまり低いと時間が掛りますけど）

この回答へのお礼

ありがとうございます。
>　瞬間的には低い電圧よりも急激に充電する事になる
なるほど、PWMでONの割合を少なくして電流を小さくしてもそういう理由でダメージをおってしまうのですか～
勉強になりました、ありがとうございました。

お礼日時：2009/02/23 13:06