バッテリーの使用後の端子電圧について教えてください

質問

つぎの2点について、別のQ&Aサイトで回答が得られたのですが、よく分かりませんでしたので
再度、質問させていただきました。

つぎのスペックをもつ小形制御弁式鉛蓄電池で、以下の2点について回答をいただければ幸いです。

満充電時の端子電圧 : 6.0 V
〃 の定格容量 : 10.0 Ah
放電レート : 20 時間率

1、放電後のバッテリーの残存電圧について
このバッテリーに出力電流が500mAの定電流回路を介して、大容量の電解コンデンサを並列に接続し、
10秒間だけこのコンデンサに6.0 Vの電圧を加えるとします。
すると当然のことながら、回路には500mAの定電流が流れてコンデンサの充電が始まるのですが
満充電になる手前で充電電流は500mAから急激に低下し、最後は0Aになってしまいます。
その後はバッテリの端子電圧はこの時点から徐々に上昇していくと思いますが、【10秒間だけ
コンデンサに500mAの定電流を流している場合】バッテリの端子電圧はどの程度低下するのでしょうか。

2、放電停止電圧について
バッテリの解説書には端子電圧が12Vのバッテリーの場合、放電特性のグラフを見ると放電停止電圧
は10.5Vに設定されていますが、端子電圧が6Vの小形制御弁式鉛蓄電池の場合は放電停止電圧の記載や
グラフなどがありませんでした。
この場合、放電停止電圧は何Vになるのでしょうか。

質問は以上です。
バッテリは初心者なので解り易く説明していただければ助かります。
どうぞよろしくお願いします。

回答No.3

ohkawa3 · ベストアンサー

まず、「バッテリー」と「電解コンデンサ」の関係をきちんと整理しましょう。

電解コンデンサの問題について：
0.5Aの電流を10秒間流すということは、Q＝0.5A×10s＝5Cの電荷で電解コンデンサを充電することです。

電解コンデンサの容量を具体的な数値とした場合の計算例を示します。
コンデンサの端子電圧Vは、Q/Cで計算できます。仮に、コンデンサの容量を1F（=1000000μF）とすれば、10秒通電後の電圧は、5C÷1F＝5Vになります。この時点で電源であるバッテリーの電圧よりも電解コンデンサの電圧の方が低いので0.5Aの充電を継続できる状態を維持しています。

仮に、コンデンサの容量を0.5F（=500000μF）とすれば、10秒通電を続けたとすると電圧は、5C÷0.5F＝10Vになります。この電圧は、バッテリーの電圧よりも高いので、定電流回路は電流を供給できなくなります。
0.5Fのコンデンサをバッテリーの電圧である6Vまで充電する電荷Qは、Q＝C×V＝0.5F×6V＝3Cです。500mA＝0.5C/sで充電すれば、電解コンデンサの電圧は、T＝3C÷0.5C/s＝6sで6Vに達するので、これ以降充電電流はゼロとなります。

コンデンサに500mAの定電流を流している場合のバッテリーの端子電圧降下は無視してもいいほど小さいと考えていいでしょう。

お礼

早速の回答をありがとうございました。
丁寧なる解説でたいへんよく理解できました。
これから、つぎのステップに移行できます。
ほんとうにありがとうございました。

回答No.2

kaba__san

鉛バッテリーの内部抵抗は非常に小さく、正常時は10mΩもありません。
仮に10mΩだとして、オームの法則から500mA時の電圧降下は5mvですね。
放電終止電圧は1セル当たり1.75V、６Vバッテリーは3セル直列ですから5.25Vです。

お礼

早速の回答を有難うございました。
バッテリから負荷に電流を供給する場合、放電レートで計算された電流値以内で、供給時間も5～10秒程度であればバッテリの端子電圧は気にするほど低下しないということが解りました。
また、放電終止電圧についての説明もよく理解できました。
ほんとうにありがとうございました。

回答No.1

sirasak

鉛バッテリーの1セル電圧は定格が2.1Ｖなので、
車用12Ｖ鉛電池は6ｘ2.1＝12.6Ｖが定格電圧だそうで、12Ｖまで正常に使えるとか、放電停止電圧が10.5Ｖなら
6Ｖ電池では1/2の5.25Ｖになると思うし、6Ｖまで正常に使えるのではないでしょうか。
https://trend-neta.com/car-houden　
研究してみて下さい。

お礼

さっそくの回答をありがとうございました。
もう少し勉強してみます。