機械研で使っている或いは使えそうな蓄電池類の特徴比較、扱い方など。
表はおよそ下に行くほど単位体積および重量あたりのエネルギーが大きい。 ただしLiFe?は詳しく調べていないので違うかも。
略称? | 名称 | 利点 | 欠点 | 保管 |
---|---|---|---|---|
Pb | 鉛シールバッテリ | 大容量なら安上がり、簡単に12V得られる、メモリー効果ほぼ無し | 重い、過放電に弱い、急速充電できないものが多い、満充電を保たないと劣化、両端子が露出 | 充電して保管 |
NiCd? | ニッケルカドミウム | 過充電や過放電に強い、大電流放電可能 | メモリー効果あり | |
NiMH | ニッケル水素 | 過充電や過放電に強い | メモリー効果あり(エネループ等、最近の製品ではやや改善) | 充電して保管 |
LiFePO4 | リン酸鉄リチウムイオン電池 | 急速充電(〜4C)可能 | (容量あたり、Li-Poより少し重い) | ?(要調査) |
Li-ion | リチウムイオン二次電池 | 軽い メモリー効果なし 大電流放電可能 | 過充電や過放電に弱い(専用充電器必要) 満充電で放置すると劣化 時々セルバランス調整が必要 | 半分くらい放電して保管 |
Li-Po | リチウムイオンポリマー二次電池 | 同上 | 同上 | 同上 |
取り扱う上での必須知識はBattery/鉛蓄電池を参照。
簡単に24Vが得られるのでVEXTAのステッピングモーターの電源としてよく使われていました。 最近使われている小型(1.5Ahくらい)のものは電流があまりとれないのでモーターの性能を十分発揮できません。重量に余裕がある場合はより大容量のバッテリーも検討してください。
急速充電対応の鉛蓄電池製品もあるようです。昔秋月で扱っていましたが現在は不明。
過放電,過充電,強い衝撃によって発火,爆発することがあります.特に充電が危険なので,充電中は目を離さないようにしましょう.
リチウムイオン電池は単体の金属リチウムを使わないことで安全化が図られたバッテリーですが、内部抵抗が小さい点ではやはり危険性があります。使われている電解液が可燃性の有機物なので条件が揃えば発火することもあります。
複数セルのパック電池でセル間の電圧にばらつきができた場合は、一部のセルだけが過充電や過放電になるおそれがある。そのため、時々全セルの電圧を揃える必要がある。ラジコン用のLi-Poにはこの操作をするためのバランス端子がついている。 ちなみにNiMH、NiCd?ではトリクル充電で過充電するだけで全セルを満充電にできるのでバランス端子はない。
メモリー効果・メモリ効果(-こうか)とは、ニッケル・カドミウム蓄電池(ニカド電池)やニッケル・水素蓄電池などに見られる、容量が減少した様に見える現象である。
これらの二次電池を容量いっぱいに使い切らない、即ち完全に放電せず、電気がまだ残っている状態で継ぎ足し充電を繰り返し行うと、電池の容量が残っているにもかかわらず放電電圧が低下し、結果として見かけの容量が減少した様に見える。放電電圧が低下するだけであり、電池自体の寿命が短縮することを意味するものではない。メモリー効果の名は、継ぎ足し充電を開始した残容量付近で急激に放電電圧の低下が起こる(充電を開始した残容量を「記憶」する)ことに由来する。残容量の検出(推定)に放電電圧を用いる(すなわち、電圧の低下をもって残容量が低下したと判断する)機器がこの効果の影響を受ける。一方で、残容量の検出に放電電圧を用いない(放電量積算方式)、または検出機能を持たない機器については、この効果について考慮する必要はない。
電池自体の寿命が残っていれば、電圧の低下に関わらず放電を続けて電池に残っている電気を全て放電させる事で、メモリー効果は解消し、電池の容量は概ね元に戻る。このため、市販の充電器の中にはリフレッシュ機能(オートディスチャージ、高速放電機構)を持ち、メモリー効果を解消するものがある。また、初期のレーサーミニ四駆ブームの頃は、小学館の学習雑誌でも取り上げられていた為、ミニ四駆少年たちは軽負荷のモーターや豆電球を接続して放電させていた。ただし、リフレッシュを行うことは充放電サイクルを実行・追加することであり、不必要に頻繁に行うと電池の寿命を縮めることに繋がる。
現在では、低い電圧での動作が可能になるなど、使用する機器側の対応が進んだことから、ニカド電池の普及初期のような大きなメモリー効果の影響はなく、一般用途に用いる場合はほとんど考慮する必要はない。また、ニッケル・水素蓄電池においては電池そのものが改良され、メモリー効果が生じにくくなっている。そして、 携帯電話やビデオカメラに用いられているリチウムイオン二次電池や鉛蓄電池ではメモリー効果は生じない。
(Wikipedia)
上に書いてあるような「残容量の推定に電圧を用いる」タイプの機器とはいえないロボットでも,実際に取れる電流が小さくなるという影響を受ける場合がある.また,電源構成によってはアクチュエータの負荷が増えたときにリセットが掛かる.ある意味,マイコンのリセットICが検出してくれているといえるかもしれないが……
また,放電を停止した時の開放電圧がまだ高ければ*1普通に電気を使い切ったのではないことがわかる.