なぜ充電には時間がかかるの？

携帯電話、電気自動車など、なぜ充電には時間がかかるのしょうか？
電気だから一瞬で充電できてもよさそうな気がします。
送電設備に問題があるとか聞いた事がありますが、充電ポイントの近くにバッテリーでためておけばいいような気がします。
教えてください

No.4 回答者： anachronism 回答日時： 2009/08/07 00:56

電池の発熱などが問題です。

大雑把に言うと、電池を充電する、というのは、電池から使っただけの電気を逆に電池に流し込んでやるということです。電気を流す速さのことを「電流の強さ」といって、Ａ（アンペア）という単位で表します。充電するときの電流が大きければ大きいほど、電池は短時間で充電できます。具体的には、１Ａで１０時間かかる場合は、１０Ａなら１時間、１００Ａなら６分で充電できます。（ちなみに、使うのも同じ要領で、１Ａで１０時間充電した電池は、１Ａで１０時間、０．１Ａなら１００時間つかえます。）
ですが、強い電流を流すと、たとえば電池は発熱します。充電が終わった直後のケータイの電池って、あったかいでしょ？充電する電流を強くすればするほど、電池の発熱が増えて、電池の寿命を縮めるし、場合によっては燃えたり、破裂したりするのです。それ以外にもいくつかの要因から、充電する電流には電池ごとに限界があって、それが充電時間を決めているわけです。

電気自動車などの場合、送電側（コンセントなど）の都合で大電流を流せない場合も無いわけではありませんが、お金をかければどうにでもなります。ですが、充電電流の問題はお金で解決できない問題なので、今のところ、充電時間を決めるのはこの発熱の問題が多いのです。
そのうち、１分でフル充電できる自動車用の電池もできるかもしれませんが、今のところはこれで限界があるということをご理解ください。

No.3 回答者： jkpawapuro 回答日時： 2009/08/06 23:09

自動車の場合は送電設備も問題ですね。

近くにバッテリーを置くのは、送電設備の強化より金がかかると思います。

大容量の太い充電用ケーブルと、家一件分のブレーカー（電気設備）を用意すればいいわけですが、電気自動車の充電設備をたくさん作ろうと思ったら、安いに越したことが無いわけです。
そうなると、急速充電設備の普及より、まずは、家やコンビニの既存設備にぶら下がる程度の安い設備をたくさん普及することが優先されるわけです。

自動車側もまだまだ模索してる段階なので、最終的にどういう形に落ち着く川から無いですけどね。

No.2 回答者： siremono2496 回答日時： 2009/08/04 23:12

化学変化で時間がかかるのなら、電気を電気のまま貯蔵できれば早いのに…と思った貴方は正解です。

スーパーキャパシタ（電気二重層コンデンサ）というものがあって、これは電気を電気のまま貯蔵することができ、蓄電池より大幅に短い時間で充電可能です（電源にも制約されますが）。また化学変化を使わないため寿命も10年程度と長く、発火の危険性もほぼないという利点もあります。

ただし、現時点では容積・重量あたりの蓄電容量で蓄電池にかなわないので、まだまだ適用可能な用途は限られていますが、これがもっと大容量化すれば、例えばバスに積んでバス停に止まっているすきに充電し、また次のバス停で充電…ということが可能になるなど、超短時間で充電できることが今まで考えられなかった用途を拓く可能性を持つデバイスです。

No.1 回答者： mermaid2004 回答日時： 2009/08/04 21:59

充電電池は内部で化学反応を起こし、充電と放電を繰り返します。

化学反応する速さには限りがあり、規定量を超える電気量で充電すると電池が異常反応で発熱し壊れます。

コンロで目玉焼きを作るとき早くと思い火力を上げると表面が焦げ、内部が出来ず、食べられないのとよく似ています。
送電設備の問題ではなく、充電電池の問題です。　電気自動車の場合は充電電池が大きく、それに対しコンセントの能力が不足する場合もありますが、充電電池自身の問題が大きいです。

要は電池は貴方が仰る全てが電気ではなく化学反応を伴い早くするのは限界があります。
充電電池には幾つかの種類があり、ある程度早く出来るタイプもあるが小型化が難しいなどの問題があります。　現在携帯電話にはリチューム電池が使われ、小型で長時間の使用が出来ますが、充電時間が掛かるのが難点です。