NiMH電池は放電には非常に寛容で、充電には非常に敏感です。過充電はセル内に酸素と熱を発生させ、圧力を高め、あらゆる劣化機構を加速します。上手なNiMH充電の要は終了—いつ止めるかを正確に知ることです。本記事では安全な急速充電を支える検出方法と、最新のコントローラーがそれを確実にする仕組みを説明します。
NiMHは電気エネルギーを蓄えた水素に変えることで充電されます。満充電に近づくと酸素再結合サイクルが始まります。正極で発生した酸素が負極で再結合し、熱と充電電圧曲線の特徴的な低下—スマート充電器が使う信号—を生みます。この点を超えて充電してもエネルギーは増えず、熱とガスになるだけです。
満充電でセル電圧はピークに達し、その後わずかに下がります—負のデルタVです。充電器は電圧を監視し、この低下を検出すると終了します。−ΔVは急速充電（0.5C～1C）の標準的方法です。適度な電流と温度では確実ですが、極端な低温や大電流では低下が小さいか乱れることがあるため、通常ほかの信号と組み合わせます。
熱は過充電の指紋であるため、充電器はセル温度の上昇を測ります。急な温度上昇（dT/dt、1分あたりの度数）は、特に大型セルや−ΔVが不確実な寒冷時に信頼できる終了信号です。安全温度の上限（多くは45～50°C付近）を設けることで強制停止できます。
ほとんどの急速充電器は、検出に失敗してもセルが無期限に過充電されないよう、最大充電時間と最大電圧も設定しています。どれかが最初に作動したら止める段階的終了が業界のベストプラクティスです。
急速充電の後、小さなトリクル電流（通常C/20以下）でセルを満充電付近に保ちます。低自己放電セルでは、継続的なトリクルを完全に省き、一定のトリクルが引き起こす熱と劣化を避けるため周期的な補充パルスを行う充電器もあります。
充電電流は、過剰な熱と圧力なしに酸素を再結合するセルの能力によって制限されます。民生NiMHの実用的な急速充電は0.5C～1Cです。強制冷却と最適化されたセルにより、さらに高くできるパックもあります。電流以外の主な変数は：
新世代の充電管理ICは、−ΔV、ΔT、dT/dt、タイムアウト、熱的フォールドバックを1チップに統合し、バッテリーパックごとに保存されたプログラム可能なプロファイルを備えます。優れた充電器に今では一般的な機能：
実際の充電器は一定の電流を流し続けるのではなく、プロファイルを実行します。優れたNiMH充電器の典型的な流れ：
充電器の設計はこれらの閾値を慎重に選ぶことです。−ΔVトリガーが敏感すぎると早く終了しセルが充電不足に；緩すぎると停止前に有害な過充電を許します。だからこそ検出方法を組み合わせ実セルで検証することが重要です。
速い充電は便利ですが寿命を犠牲にします。1Cでの充電は0.5Cより多くの熱と負荷を生み、急速充電の継続使用は穏やかな充電よりサイクル寿命を縮めることがあります。正しい選択は用途によります：
「NiMHはすぐダメになる」という不満の多くは、セルを急がせたり過充電したりする充電器に起因します。適切なレートで正しく終了された充電は、良質なセルに定格サイクル寿命を全うさせます。
NiMH充電は正しく行えば解決済みの問題です。最新の検出IC、規律ある終了、熱管理により、NiMHは安全に急速充電でき、数百～数千サイクル持ちます。記憶に残る失敗はほぼ必ず終了を省いた充電器によるもので、化学そのものによるものではありません。
Weijiang Powerは、出荷するすべてのセルとパックに推奨充電プロファイルを文書化しており、安全・高速・長寿命の充電を保証するため充電回路をお客様のチームと共同設計できます。
