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電圧0Vのリチウムイオンバッテリーを蘇生しようとしたがダメだった話

ノリユキ
ノリユキ
いらっしゃーい。ノリユキです。いつもこのブログをみていただきありがとうございます

今回はタイトルの通りやってみたけどダメだった話になります。

そんな話でもみていただけると嬉しいですが、危ないのでマネはしないでくださいね

それでは、いってみましょう。

見てほしい方

どのようなことをしてダメだったのか興味がある方

ノリユキに少しでも興味がある方

に見てほしいです。

背景

上司と品質部門
上司と品質部門
バッテリが充電されないというクレームがあったからみて
ノリユキ
ノリユキ
。。。(なんで俺なんだ?)。。。

本業は”生産管理”という仕事をしているのでクレーム対応は畑違いなのですが、何度か電気系のクレーム対応をしている内に話がくるようになってしまったのです。

でも個人的に面白そうな案件だと思ったので今回もやってみることにしたのでした。

バッテリーの状態

本業の商品に使用しているリチウムイオンバッテリーです。

スペックは4000mAh,電圧12.6V。

仕入先から入手時の受け入れ検査は抜き取りでしていたため、初期状態は不明です。

バッテリーをACアダプタに接続しても充電が始まらず、バッテリの電圧も0のままでした。

問題なのは、入手してから3,4か月後に電圧が0になってしまっていることです。

何年も使っていない状態であればまだわかるのですが、、あまりにも放電が早すぎます!

この状況からして、初期不良品を仕入先が入れている可能性が高いと私は推測しています。

こういうことがあるので、仕入先から問題ないという証明書をもらうべきですね!

リチウムイオン蓄電池には保護回路がある

保護回路の目的は、

過充電時の充電停止

過放電時の放電停止

短絡等の大電流放電の停止

のためです。

リチウムイオン電池は異常過熱や発火する恐れがあるため保護回路をとりつける必要があります。

充電させるための方法

私の考えになるのですが、電源を入れてから保護回路が働くまでにはほんの少しだけ時間がかかるはずです。

それが0.数秒なのか0.0数秒かは不明です。

つまり、ほんの少しの時間はバッテリーに電流が流れるのではないかと私は考えました。

電源のON/OFFを早く切り替えれば、少しずつでもバッテリーがチャージされ、時間をかけることで充電されるのではないかと私は考えました。

回路でいうとこんな感じです。

ここでいうスイッチはプラグをコンセントから入れたり抜いたりに該当します。

これを数時間手作業で繰り返すのは大変な作業です。

そこで今回はスイッチ部分を図のようにすることで自動でやってもらうことにしました。

回路図と完成図はこんな感じです。

 

スイッチをon/offすることでバッテリにかかる電圧が変わっていることが下の動画でわかります。

果たしてこの方法でバッテリーが回復するのでしょうか。

ノリユキ
ノリユキ
ダメでした。。

実験

実験前の電圧の状態は動画にあるとおり0Vです。

1分待ってみて電圧を見てみると

若干電圧が増えてる!これはのぞみがあるかもと思って2時間放置してみて電圧を測ってみると、、

 

微妙です。。

さらに電流を0.1A→0.2A,0.9Aをそれぞれ2時間やってみたんですが、結局大きな変化は得られませんでした。。

考察

今回の実験で数時間電源をon/offしても充電している感じがありませんでした。

調べました。ある電圧まで放電が進んでしまうと保護回路は充放電を停止するような仕組みになっているそうです

理由は異常加熱、発火の恐れがあるからです。

今回のバッテリー電圧は0Vでしたので、電源をonする前から保護回路が働いていた可能性が高そうです。

そういう意味では保護回路が働いてたおかげで、発火せずにすんだのでしょう。

お母ちゃん
お母ちゃん
こういうことはね、実験する前から調べておきなさいよっ!!
ノリユキ
ノリユキ
。。。。ごめんなさい。。。以後気をつけます。。。

実験後に電圧がちょっとだけ増えてすぐに0になった理由ですが、回路にあるコンデンサが原因だと思われます。

コンデンサの役割は主に2つです

電圧ノイズを低減する

電荷を蓄える

このコンデンサに電荷が蓄えられたことで測定時にそれを検出したと思われます。

この電荷は理論上すぐに減衰します。今回の実験結果と一致しているのでその可能性が高そうです。

実際にこの考察が本当かどうか調べたいところですが、これ以上足を入れてしまうとこの手のクレームがさらに私に降りかかりそうなのでこのあたりでやめようと思います。

まとめ

①電圧が0Vになったものを蘇生させることは難しい

②蘇生させるためにバッテリを分解して実験するのは発火の恐れがあるためやめた方が良い

③実験する前に、これをやったらどうなるのか事前に調査しておくこと

(③は私個人に言い聞かせます!)

電気電子のノリユキ

ここまでみていただきありがとうございます!

この記事を読んで”変な回路を作ったりしてるけどコイツ何者?”、”本業は生産管理の仕事をしているのに何でこんなことができるんだ?”

と思った方が多少なりともいると思います。

実はこの電子回路やプログラミングも最近できるようになった私の武器の一つです。

第3種電気主任技術者の資格をとったことで電気に対する自信がつきました。

“この知識をもとにして自分でモノを設計して動かしてみたい!”と思うようになり挑戦した結果、簡単なものであればできるくらいになりました。

電子工作/プログラミングについても、ちょっと先になりますがブログで記事にしていきたいと思います。

ここで言いたかったのは、、、

私のような取り柄のない人間も少しずつコツコツやっていけば、色々なことがそつなくできるようになるということです!!

どうかみなさんもやりたいことを見つけたらコツコツやってみてください!

できるようになったらさらに大きな道が切り開けます!

変なまとめかたになってしまいましたね。

今回はここまでです、毎度ありがとうございます。