ニッケル水素電池が充電できない理由:電圧や電流の扱いが〇〇だから

ニッケル水素電池が充電できない理由

ニッケル水素電池は本来充電できる二次電池だ。充電できないと感じる原因は、一次電池用の充電器を使うなど電圧や電流の制御が適合していない場合に起こりやすい。適切な充電方式が必要で、誤った条件では発熱や劣化につながるといえる。

ニッケル水素電池が充電できない理由:電圧や電流の扱いが〇〇だから

ニッケル水素電池は「充電できる電池」の代表格です。
でも、いざ充電しようとしても「なぜか充電できない」「すぐ満充電になってしまう」といったトラブルが起こることがあります。


本来は充電式なのに、なぜ充電できなくなるのでしょうか。
そのヒントは、電圧や電流の扱い方にあります。


今回は、ニッケル水素電池が充電できない理由を、仕組みから順番に整理していきます。



理由① 電圧の変化がとても小さいから

まず知っておきたいのは、ニッケル水素電池は満充電時の電圧変化が小さいということです。


公称電圧は1.2ボルトですが、充電の終わりに起こる電圧の変化はごくわずかです。このわずかな変化(ΔV)を検知して、充電器は「もう満充電」と判断します。


ところが、


  • 電池が劣化している
  • 内部抵抗が増えている
  • 充電電流が適切でない


──こうした条件が重なると、電圧変化を正しく検知できなくなります。


すると、充電器が早めに停止したり、逆に過充電気味になったりします。つまり、電圧の扱いが非常に繊細なのです。


なぜ繊細なの?

リチウムイオン電池のように「一定電圧制御」が明確なわけではなく、微妙な変化を読み取る必要があるからです。ここが難しいところですね。


電圧の変化が小さいため、充電制御がとても繊細なのです!


理由② 電流の管理が重要だから

次に重要なのが充電電流です。


ニッケル水素電池は、急速充電も可能ですが、電流が強すぎると発熱しやすくなります。逆に弱すぎると、満充電判定がうまく働かないこともあります。


電流が合わないとどうなる?

たとえば、


  • 容量に合わない急速充電
  • 古い充電器の使用
  • 劣化電池への高電流充電


──こうした状況では、内部でガスが発生し、劣化が進むことがあります。


つまり、電流の扱いが適切でないと、充電できないどころか寿命を縮めてしまうのです。


電流管理が適切でないと、充電はうまくいきません!


理由③ 劣化すると内部抵抗が増えるから

三つ目のポイントは内部抵抗です。


充放電をくり返すうちに、電池内部の材料は少しずつ劣化します。その結果、内部抵抗が増えます。


内部抵抗が増えると?

内部抵抗が高くなると、


  • 充電中に電圧がすぐ上がる
  • 満充電と誤判定される
  • 実際は容量が回復していない


──このような状態になります。


つまり、電圧は上がっているように見えても、実際にはエネルギーが十分に蓄えられていないのです。これが「充電できない」と感じる原因になります。


劣化による内部抵抗の増加も、充電不能の大きな原因です!


 


ここまでで、ニッケル水素電池が充電できない理由が整理できました。
まとめると──


  1. 満充電時の電圧変化が小さく、判定が繊細である
  2. 充電電流の管理が難しく、条件が合わないと不具合が起きる
  3. 劣化により内部抵抗が増え、正しく充電できなくなる


──以上3点が主な理由です。


ニッケル水素電池は本来、充電できる電池です。しかしその充電は、ただ電気を流せばよいという単純な話ではありません。


電圧と電流の扱いがとても繊細だからこそ、正しい充電器と正しい使い方が必要なのです。


もし充電できないと感じたら、電池の劣化や充電条件を見直してみることが大切ですね。