安価なパルス バッテリー修復器の効果は

（2020年12月28日作成 2021年8月8日更新）

２０２０年の晩秋、アマゾンを覗いていたら
「kawish KF-2C 充電器 - フルオートカーバッテリー充電器12V/24V10Aのインテリジェントパルス修理バッテリーチャージャートラックオートバイ充電器」
に目が留まりました。私が購入したものは売り切れですが、１２月末時点では「インテリジェント　バッテリー　パルス修復」をキーワードでアマゾンで検索すると、ブランドや筐体に書かれた文字は違いますが、筐体、電圧等の表示、スイッチやランプの数と配置がそっくりな物が幾つか見つかりました。廉価な製品にはブランドが違っても筐体や電子回路基板は同じというのがよくありますから、私が購入した物と同じかも知れません。

スマホでの近接撮影なので歪んで写っていますが、金属製の四角い筐体です。
左側の赤い物はマニュアルとオートを切り替えるスイッチ、その右側は電圧値と電流値、バッテリーの容量をパーセントで表しています。
この充電器で示される容量は、サルフェーションが生じていない新品のバッテリーの電極間開放電圧と容量の相関関係から割り出したものと思われます。ですから、サルフェーションがたくさん生じていて電流が取れない状態でも開放電圧が１３V以上あれば容量１００％になります。
右側にある９つの白い物は、一見するとボタンの様に見えますが、作動状態を表示するLEDランプです。

早速、自動車から外したまま放置していたバッテリー(40B19)で試してみました。
実験用バッテリーを普通の充電器で一晩充電して内部抵抗を測ってみると、

電圧は１２.８１V、内部抵抗は約４０ｍΩ、容量は４０％ありません。

マニュアルでの充電（2020/12/28 17:30)

この実験用バッテリーにkawish の充電器を接続してみました。
先ず、オートにしてみましたが、容量１００％で、充電電圧１４.1V、充電電流１Aを示してトリクル充電状態を示すランプが点灯しました。 これでは、普通の充電器と変わらず、バッテリーが回復する見込みがないように思えたので、マニュアル充電に切り替えました。
容量９５％、電圧１６.１V、電流１.５Aを示して充電中のランプが点滅し出しました。しかし、数分後、トリクル充電に切り替わってしまいました。
「買ったのは失敗だったかな？」と思いながら、オシロスコープでトリクル充電中のバッテリーの電極間を測ってみました。

マニュアル充電ではトリクル充電中でも、約１６Vの電圧に加えて、約１５０ｋＨｚ尖頭値が４～５Vのパルスが出ていました。
私が自作したパルス充電器より充電電圧は高く、パルスの周期も短いです。自作したものはスイッチング用MOS-FETの耐電圧や損失電力が小さいので、 電圧を上げたり、パルスの周期を短くすると冷却フィンを付けないと焼けてしまいます。その代わり、自作したパルス充電器は、 車に載せたままで使えるので乗らないときはバッテリー端子にワニ口クリップで挟んで置くだけで劣化を防止できます。

３０分ぐらいしてふと見ると、充電中のランプが点滅しているではないですか！？　ランプは、赤・青・黄の３色が不規則に発光します。
そして、容量値が減りだし、逆に充電電流が増えだしました。
充電開始から３時間後、容量８１％まで下がり、充電電流は２.４Aまで増加しました。実際の容量は４０％も無いのですから、真値に近づいているのかも知れません。

2020/12/28 20:30

電解液が不足してきたので充電を中断しました。
翌朝６時４０分に内部抵抗を測ると、約２８ｍΩでした。普通の充電器でも充電した直後では２０ｍΩ台の内部抵抗値になりましたが、室温が１０度以下に一晩放置しての２０ｍΩ台は驚きました。パルス充電の効果でしょう。

2020/12/29 10:00

バッテリーに補充液を足してマニュアルで充電開始。
１０分間ぐらいは充電ランプが点いていましたが、その後はトリクル充電に変わりました。容量９３％ 充電電流１.２A 充電電圧１６.１Vを示しています。このまま充電器に接続しておきます。
外出から帰宅した１３時過ぎ、充電中を表すランプが点滅していました。充電電流２.１A　充電電圧１６.１V　容量８３％　バッテリーの筐体表面温度は室温より１０度高い２３度でした。単純計算してもバッテリーは３０W以上消費しているのですから発熱して当然です。

2020/12/29 20:00

充電電圧１６.２V　充電電流３.５A　容量７０％になりました。
軽く締めて置いたバッテリーの蓋の隙間から電解液が少し噴き出ていたので、今日の充電はやめました。
普通の充電器では、１６Vで充電を始めても直ぐに１A程度しか流れなくなってしまうので、充電電流が増えて行くのはパルスを掛けている効果だと思います。

2020/12/30 06:30

昨日２０時に充電を止めて放置しておいたバッテリーの内部抵抗を測ってみました。

内部抵抗２５.８ｍΩ　電圧１３.２１Ｖ　容量５０％
バッテリーに注ぎ込んだ電力の割には残念という気はしますが、１日前と比べると、内部抵抗、容量ともによくなっています。
そこで、マニュアル充電からオート充電に変えてみました。トリクル充電中でもパルスは出ています。

しかし、３時間経ってもトリクル充電のままでした。
容量が５０％でトリクル充電では使い物になりません。トリクル充電中のバッテリー電極間の電圧は１３.９Vでした。若干高めの電圧ですが、繋ぎっぱなしに出来る電圧で、パルスが加わっているのでサルフェーションがゆっくりと除去されると思います。

「押して駄目なら引いてみな」といわれますが、バッテリーを放電させることにしました、無駄に放電させるのは勿体ないのでDC-ACインバーターを介して電気アンカに繋ぎました。電気アンカは、コンバーターの出力が正弦波では無いので昔ながらの機械式温度調節の安物です。
同日１６時３０分、電気アンカで放電を止めて、オートで充電を開始しました。充電電圧１３．９Vで一定でしたが、充電電流は５Aぐらいから徐々に減り始め、 １時間ほどでトリクル充電に変わったのでそのまま充電器に接続しておきました。

2020/12/31 06:30

昨日の１６時３０分から充電器にトリクル充電で接続したままのバッテリー内部抵抗を測ってみました。

３１日の朝は冷え込んでいてバッテリーの筐体表面温度は、トリクル充電を止めた直後でも６.５度でした。
容量は増えていませんが、内部抵抗が２５.８ｍΩから２３.７ｍΩに下がりました。内部抵抗は、このパルス修復器と謳う充電器に接続する前は４０ｍΩ台だったので約半分まで下がったことになります。
このバッテリーはエンジンが始動する状態で実験用に下したのですが、この時の内部抵抗は１０ｍΩ台だったのでエンジン始動用に復活させるにはまだまだ時間が掛かるのか、それとも無理なのか、実験を続けます。

マニュアルでの充電で失敗 2021/01/01

電気アンカで放電させてからオートの充電でトリクル充電に入った後、マニュアル充電を２４時間もしてしまいました。
充電電圧は１５.９Vで数秒間は充電電流２A程度流れましたがその後は１.５Aになり殆どの時間は１Aでしたので、蓋の隙間から電解液が噴き出ることはありませんでした。最終の充電電圧は１６.２V、充電電流は１Aでした。
２４時間充電後、３時間放置して、大幅に内部抵抗が減り、容量も増えているだろう、と期待して測ったのですが・・・

測定写真のとおり、内部抵抗は増し、容量は減ってしまいました。測定器とバッテリーとの接続をやり直しても大して変わらなかったので悪くなったのは確かです。（充電器の容量表示値は９５％）
マニュアルのトリクル充電ではパルスが出ているので、悪化した原因は１６Vという高い充電電圧だと思います。鉛バッテリーの適正なトリクル充電電圧は１３．６Vといわれています。１６Vはやはり過電圧でした。

オート充電でも失敗か？ 2021/01/06

電気アンカで６時間放電させてから、昼間外出していた為にオートで２９時間充電してしまいました。
オートの充電ではトリクル充電に入ると、充電器の計測表示では、充電電圧は約１４V、充電電流は０Aでした。もちろん、パルスの電圧と電流が掛かっているので電力消費が０ということはありません。
２９時間充電後、３時間放置してから内部抵抗を測りました。バッテリーの筐体表面温度は８.５度

計測写真で判るように、若干ですが、マニュアル充電より容量は増して内部抵抗は２６.７９ｍΩから２５.８７ｍΩに下がり、開放電極間電圧は高くなっています。
やはり、オート充電がよい、と思ったいたのですが、放電させてから連続して２度目のオート充電では２４時間充電しても内部抵抗は下がっていますが、容量はこの充電器を示す値は充電する前と同じになってしまいました。
実際、電気アンカで放電させると直ぐに１時間ぐらいでアンカを温める電力が取り出せなくなってしまいました。

オート充電と放電の繰り返し

内部抵抗が４０ｍΩ以上あったバッテリー(40B19)ですが、一時２０ｍΩ台まで下がりましたが、その後は気温の低下が影響してか３０ｍΩに戻ってしまいました。
オートで充電、電気アンカで放電、そして、オートでの充電を繰り返し、充電後の内部抵抗を測ってみました。バッテリー修復器と謳われている製品ですが、４０ｍΩ台まで内部抵抗が上がってしまったバッテリーは回復しないかな？