前回のブログにも書いた通り、3セットあるミニッツ用電池の性能に以下のようにかなり差があることがわかりました。
・ミニッツを始めた時に購入した2セット
→コーナー立ち上がりやストレートで速度が出ない
・最近購入した1セット
→気持ちよく走れる!
電池関係は全くの素人なので、以前 電池について一読させていただいた麻婆さんとてぃ~えるさんのブログを改めて熟読させていただきました。
お二方のキーワードをまとめると、
・基礎充電は1.2Aで行う
・放電の終了電圧は1v以上で行うこと(1v以下だと劣化する)
・使用後の電池は30~50%程度充電して保存する
・内部抵抗が100mΩ以上ある電池はカス
上記に対して自分は、
・基礎充電は0.7A (AA/AAA Charger X4 Advanced Miniのデフォルト設定)
・放電はミニッツでバッテリーがなくなりブラシレス
モーターが脱調(動こうとするが動けずガガガと
音がなる状態)するまで走らせる
・使用後は0.7Aで100%充電し保管
という管理方法でした。
その結果、改めてマルチセルチャージャーevoを使用して測定した結果、初めに購入した電池の約半数が内部抵抗100mΩ以上という散々たる結果となっていました。
調子のよかった最近購入の電池はすべて内部抵抗30~60mΩと悪くなさそう。
でここで一つ疑問が。
内部抵抗が大きくなるとなぜ速度が出ないのか?
電池が元々持っている電圧Vに対して、内部抵抗Rによる電圧降下が発生し端子間電圧Viが低くなるということ?
端子間電圧Vi=V-(電流I x R)
という疑問を解決するためにちょっと実験をしてみました。
内部抵抗の大きい電池と小さい電池で1A放電を行い、その時の内部抵抗の変化と電圧変化をプロットし上記式に当てはめたら成立するか?
評価に使用する電池は、事前に充電→放電して、放電時の内部抵抗が大きかったサンプル2本(212mΩ、369mΩ)と小さかったサンプル1本(45mΩ)。
以下がそのグラフです。
内部抵抗のグラフを見ると、調子の悪い電池でも100mΩ以上となるのは放電限界ギリギリのところで急激に内部抵抗が上がるだけで通常使用する領域では50~70mΩ程度ですね。
調子のいい電池はほぼ40mΩで安定している状態でした。
端子間電圧は調子のいい電池の方が0.2~0.5v高い状態で推移しています。
ここで仮説を立てた式に値を代入してみます。
ただし『元々持っている電圧V』の値は不明なので、それぞれの差を計算式で算出。
10min時点の値を使用して計算式に当てはめると
悪い電池の端子管電圧=V-(1A x 0.06Ω)=V-0.06
いい電池の端子間電圧=V-(1A x 0.04Ω)=V-0.04
なので、差は0.02v
いい電池と悪い電池の実測の電圧差は0.05v(=いい電池1.32v-悪い電池1.27v)なので若干合わないですね(>_<)
やっぱり何か違うのか?電池も化学も疎い自分にはこれ以上わかりません涙
しかも今回の実験でさらなる疑問が発生。
■疑問点
・悪い電池はいい電池より0.02~0.05v程度(1.5~4%程度)しか悪くないのになぜ速度が
こんなに違うのか?(速度も1.5~4%程度しか変わってなかったのか?)
電池がリニアにモーターに電流を供給できなくなったとか??
・放電限界で内部抵抗が急激に上がるのはなぜ?
(放電開始時の温度よりも放電限界の温度が低かったのも確認してるが、金属であれば
温度が高い方が抵抗値は上がるはず、電池は違う?)
・放電の代わりにミニッツで脱調するまで走行させた場合、電池は何Vまで低下している?
詳しい方がおられましたらご教授ください!