電池イジメで
ちょっと電池イジメをやっております。
主対象はパナソニックになってロゴが変わった
新しいエネループ。
(プロとスタンダードとライトの3種類。)
いつものようにPIC16F88を使った放電器が働いてます。
で、ちょっと「アレレ?」な事態に遭遇。
何かといえは電池ホルダー電極の接触状態。
電池ホルダーと電池電極が接する部分の接触抵抗です。
これが大きいと放電時の測定電圧に誤差が生じます。
放電器で使っている電池ホルダーは
KEYSTONEの「No92」。
BATTERY CLIPと呼ばれています。
バネ鋼をベースにニッケルメッキ。
プラスとマイナス、同じものを使っていますが、これの
プラス極側で問題が発生。
エネループ系の電池では問題は無い(数mVのドロップ)
のですが、他の電池で10倍くらいの大きな接触抵抗が
出るのです。
接触面をアルコール洗浄したり(電池とホルダー両方)
電池を回転させ接触部分を変化させれば回復することも
あるんですが、不安定なんです。
どうも電池プラス極の状態によるようなのです。
エネループ系のプラス極はこんな具合になっています。
ツルツルじゃなくって、こまかい模様が見えます。
拡大↓
これらは大丈夫。
放電時のドロップ電圧は数mVと安定しています。
で、調子の悪い電池はこんな状態。
電極の面がツルツルなんです。
これだと、たまに電圧ドロップ大という症状が出てしまう
のです。
写真はROC製のニッ水とNiCd電池(シリコンハウスで購入)
(でも、マイナス極側は比較的安定しています)
電池ホルダーの接点は緩やかな膨らみでもって電池電極
に接触しています。
この接触圧を増やしても劇的には改善しません。
改善したの一つの方法は…
電池のプラス極電極にPbフリーハンダを流したった
ホルダーはそのままで、これで接触が良くなりました。
こんなことはできませんので、改善策を考えなくちゃなり
ません。
そこで、電池ホルダーを電池電圧チェッカーで使っている
BULGIN製のものに交換してみたのです。
すると…
安定しました。
電池によらず、安心して使えます。
BULGINの材質は「ニッケル・シルバー」。
洋白と呼ばれる、銅・ニッケル・亜鉛の合金。
メッキではなく電極そのものの材質が違います。
今回の電池ホルダーと電池電極の接触抵抗増大、何か
物性的な原因があるんでしょうか?
また、この接触を回復させるようないいもの(薬)、ありませ
んかね?
・効果があるのはアルコールでキレイに洗浄くらい
です
・鉛筆でゴシゴシしてふき取りは×でした
・PBフリーハンダを流して安定するのはなぜ?
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2013年9月23日 23時23分
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電力用の圧着端子は錫メッキがしてあり、圧着ダイスで潰すと、錫が潰れて接触面積を稼ぎ、線材との接触抵抗を減らす効果があると聞いた事があります。
あと、大昔に持っていたテスタ(三和)の内蔵電池は接触抵抗を減らす為に、ネジを締め込みマイナス極側端子を押しつけるようになっているのを思い出しました。
組電池のようにニッケルタブをスポット溶接してしまうのが良いのでしょうかねぇ。
何度も電池を抜き差しするとホルダー側のメッキが剥がれてきて、
素材のバネ鋼が出てきます。
最初はそれが原因かと思ってホルダーを新品にしたんですけど、
あまり改善せず。
何か、「塗れば劇的効果!」なんてクスリはありませんかね(笑)
↑
怪しいなぁ
http://www3.coara.or.jp/~tomoyaz/higa0201.html#020113
残念ながら良い結果は出ませんでした。
この件、もうちょいあれこれ実験して確かめてみます。
しかし、専門家の意見と知恵をお聞きしたいですなぁ。
たとえば
http://www.top-well-tool.jp/contents/hp0233/index.php?No=1632&CNo=233
(改行無く一行です)
本体は¥39,800ですが、メッキ液は時価だそうで・・。
同様の原理で乾電池を繋ぐサインペンのような簡易メッキも世の中に存在していたような気がします。
http://www.ekure.com/products/detail.php?product_id=93
CREの2-26や、サンハヤトのポリコールキング復活王なんてのもつかいましたが値がはったり、乾いた後が残ったり、プラスチック侵したりして、使わなくなりました。
あと、ブレーキクリナーの安いヤツで拭くのが何気に経済的だったりすることも(笑
あと想像ですが電池ホルダーが根元が劣化して開いてそうな気も。電池を押さえる力が弱ってるのかなと
もっとも近頃はLiFeが定番で、電池ホルダーも役目を終えつつありますが
>電池を押さえる力が弱ってるのかなと
これが不思議。 ホルダーに電池を装着した状態で
+/-を押さえても(絶縁対策したCクランプではさみこむ)
状態は改善しません。
平滑なニッケルメッキ同士があかんのか。
点接触(といってもクリップはそんなに尖っていない)
がだめなのか。
それが、Pbフリー半田を流しちゃうとましになったりと。
もうちょい追いかけてみて、また報告します。
接触抵抗と考えている様ですが、接続面を綺麗にしても圧力を加えても殆んど変化しないのであれば、それは接触電位差に依るものではないでしょうか。
接触電位差については今から200年以上も前に「ボルタの法則」として発表されています。
ただ、ボルタと言えば、亜鉛と銅の電極と電解液を用いた「ボルタの電池」が有名すぎて、大抵の人は電解液を用いた方しか記憶に残っていないようです(ウィキペディアでもこの例しか記述されていません)。
しかし、電解液が介在しなくても異なる2つの金属を接触させるだけで電位差が生じ、陽極と陰極になる金属の序列(イオン化傾向とは微妙に異なる並び)が存在することを発表しています。
つまり、異なる金属の並びが、あたかもダイオードのツェナー電位や順方向降下電位として作用していると考えると全ての辻褄が合います。
今回の例では、比較的電位差の大きい合金による組み合わせを発見したのではないかと思います。 浜井
にならないことがある、というのが状況です。
1Aほどの電流を流したときに「安定しない」という症状なのです。
洗浄で良くなることもあるし、加圧で改善することもあります。
だとすると、充電電池の正極端子はガス排出弁を内蔵しているのでその構造に起因して電極の内側で保持力(固定力)が弱まって接触不良を起こしていると考える外はないのではないでしょうか。板バネが電極の内部に歪んだ形でしか接触できなければ接触圧を上げても一時的な改善しかされないですし、充電電池は乾電池に使用されている電極より柔らかい金属が使用されていますから、接触圧を上げ過ぎても電極面がツルツルになったりへこんだりして結局接触不良を起こすだけです。
これは電池ホルダーの金属(ばね)側と充電電池の電極の硬度差が長い目で見れば問題になってくる事に通じ、洋白の板バネを使った高級品の電池ホルダーの方が良いと言うことでしょう。(導電率ではりん青銅に劣るけど)
自前のエネループの例ですが、懐中電灯を自転車ライトに使用していると1週間もしないうちに正極側はツルツルに、負極側は正極の形にへこんでしまいました。 浜井