充電池の直列充電について

Question

充電出来るタイプの乾電池をつかっています。
LEDライトに使用しており、単４が3本入るケースに装填し、それをライト本体にいれる物です。
最近、その単４電池をもう一組（単４×3）新調したのですが充電器が四本入るものをひとつしか持っていません。
そこで、方一組はケースから外さずに両端に5V（usb）を接続して充電しようと思いました。
モバイルバッテリーなど、中の電池の3.7vに5vをかけるのが一般的だと思い（ちがったらすみません）充電器3本なら3.6Vと電圧が似ていますがどうでしょうか？
※電池二組は毎回同じ組み合わせで充電放電のサイクルを行っているので劣化は同じだと思われます。
このの方法について出来るかどうか、またアドバイスなどお願いします。

Accepted Answer

電池の充電というのは「電池が作り出す電圧」もしくは「電池の抵抗としてのふるまい」を見つつ、「充電電流」を制御することが必要です。単純に電池の電圧より高い電圧をかければよいというものではありません。

そして、充電具合によって充電電流を変えなければいけないということは、直列充電が基本は不可能ということを意味します。
例外は、「最初から特性の揃った個体」を、「常に同じ組み合わせ」かつ「常に直列接続使用」をしている場合のみです。この場合は、充電具合も充電特性の変化も一緒になると仮定できるので、充電電流の制御結果も同じになるとみなせ、直列での充電でも電池ダメージが比較的少ないです。

また、電池の種類によっても、充電具合と流していい充電電流は異なります。
モバイルバッテリーなどはUSBなどの５Vを利用し、適切な電圧・電流となるように制御するIC(リチウムイオン電池用)が必ず入っています。
(安い中華系などの爆弾擬きバッテリーは例外)
これを乾電池型充電電池のニッケル水素電池に流用することはできません。

基本的にはきちんとした利用電池メーカー純正充電器の購入が最も望ましいです。
どうしても自作で充電したい場合は「トリクル充電」で検索してください。

Answer

単4型のニッケル水素充電池のことだと思いますが、素直に充電器を買ったほうがいいですよ。

充電制御というのは単純ではありません。
制御を無視して充電すると一発で使えなくなるだけならまだしも最悪の場合火災の原因にもなります。
たかだか数千円をケチったせいで住むところを失いたくないでしょ？仮屋住まいだとしたら損害賠償請求される可能性もあります。住んでいる建物だけでなく隣家などに被害が生じた場合も弁償しなくてはならないかもしれませんよ。

そういうリスクを承知しているのなら人に迷惑がかからないように安全対策を万全にしてからやってください。

ちなみに、充電池を製造する工場でも発火事故がまったくないわけではありません。対策と訓練が行き届いているから大事になっていないだけです。
本来、充電池で使われている素材というものは危険なものなんです。

Answer

直列充電について
できる
テスラ
https://www.youtube.com/watch?v=DwNSyezkcBk
4:30秒ごろ

ハンドドリルのバッテリー
https://www.youtube.com/watch?v=iX-J6NrwOnQ

ちょっと古めのノートパソコンも中身は直列でユニット化されてます

よく使われる電池はhttps://www.amazon.co.jp/%E6%AD%A3%E8%A6%8F%E5%AE%B9%E9%87%8F-%E5%9B%BD%E5%86%85%E3%81%8B%E3%82%89%E7%99%BA%E9%80%81-22-5x43mm-Ni-Cd-Sub-C/dp/B07FFRFMYG/ref=asc_df_B07FFRFMYG/?tag=jpgo-22&linkCode=df0&hvadid=280325442840&hvpos=1o5&hvnetw=g&hvrand=11045545788936870912&hvpone=&hvptwo=&hvqmt=&hvdev=c&hvdvcmdl=&hvlocint=&hvlocphy=9053385&hvtargid=pla-524508784929&psc=1

かといって何も考えずに充電すると爆発や発火しますので
ここで聞いてる人には無理です

また市販で売られてる乾電池型の充電器　4本つけなくても　一本でも充電されますよ

Answer

現実的には出来ません。
単体の充電池には充電管理機構がないため一定の電圧で充電することは
電池の寿命を極端に短くしたり最悪発火などの怖れもあります
モバイルバッテリ－の場合は、充電管理用ICなどが組み込まれています。

Answer

自分で簡単にできないだろうか、と工夫することはエジソンに通じるすばらしい性質です。しかしニッケル水素電池の充電は簡単ではありません。

モバイルバッテリーは一般にリチウムイオン電池で、単四型のニッケル水素電池と充電終了の判定方法が違います。

ニッケル水素電池では、一定電流を印可し(一定電圧ではダメです)、その間の端子電圧を監視して、徐々に上がって来た電圧が上がらなくなった時に充電を停止します。これが充電完了判定条件の1。

また、上記の条件にひっかからなかった場合に備えて、一定時間で充電を止めるという機能も持たせます。ただし劣化した電池は容量が減少して満充電になるのが早いので、充電完了を時間だけで判断することは出来ず、あくまでも破裂や火災に対する保険です。この条件が2。

できれば電池表面の温度を測定して急激に温度が上昇した時充電を止めます。これは満充電以降に定電流で充電を続けるとエネルギは充電に使われず電池内部で熱に変わるからです。この条件が3。

3の条件で分かるように満充電になったら充電をただちに止めなければ電池の温度が上昇することになり、これが電池の劣化の主たる原因です。満充電検知が重要であることが分かります。

というわけで、5Vをかけて時間で充電を止めるのでは過電流と過充電で電池は短期間で不良になるでしょう。残念ですが。100円ショップに時間だけで充電を止める充電器が売っていますが文明人は使いません。

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