ニカド電池(Ni-Cd)の充電特性と放電特性

充電特性

 ニカド電池は通常0.1ItA(*1)の電流で16時間、すなわち160%充電することで完全充電され100%の電力を放電することが可能になります。
 この充電エネルギーのロスは、活物質を充電状態へ変換する反応やガス発生などの副反応など充電エネルギーが使用されることに起因するものです。

 なお、この充電効率は一般に充電電流が大きく、周囲温度温度が高いほど低下します。

 また、充電時の電圧は充電が進むにつれて上昇しますが、充電容量が100%を超え過充電になると若干低下し、そののちに平衡電圧に達します。

 この充電時の電圧上昇は一般に充電電流が大きく、周囲温度が低いほど大きくなります。

 *1:ItAは蓄電池の充放電電流の大きさを表すもので、電池の定格容量を表した数値の倍数に、Itと電流の単位を付けたものです。
 例)定格容量1600mAhの電池の場合、0.1ItAは0.1×1600=160mAに相当します。

放電特性

 ニカド電池の容量は、電池を周囲温度20±5℃の雰囲気下で、完全充電し、1時間放置した後、0.2ItAの電流で1.0Vまで放電した時の電気量となります。
 実際に取り出せる容量を放電率と呼びますが、この放電率は放電時の電流が大きく、周囲温度が低いほど低下します。

 ニカド電池過放電に強いという性質を持っていますが、過放電を繰り返すとやはり性能は劣化するので、太陽電池と組み合わせて使う際にも、放電時の電圧が単セルあたり1.0V(*2)以下ならないよう機器の設計時に注意を払う必要があります。

 *2:6セル以下の組電池の場合の値、7セル以上の場合は{(電池個数-1)×1.2}V

メモリー効果

 一般的にニカド電池では、浅い充放電を繰り返すと、放電電圧が低下する現象が起こります。
 この現象はメモリー効果と呼ばれ、浅い充放電により、正極板の活物質である水酸化ニッケルが結晶構造変化を起こすために発生するとされています。

 メモリー効果による一時的な放電電圧低下は、1~2回深い放電(電圧が1.0Vになるまで放電)をすることにより解消します。

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