USB充電型機器と比較して単1，2，3,4型の充電池の充電器はどうして大型なの？

最近のいろいろな小型IT機器は乾電池駆動ではなく、内蔵充電池で動作するものがおおいです。
その多くはUSBコードで接続するだけで簡単に充電できます。
これに対して、単1，2，3，4型の充電池を充電する場合、充電機器が必要ですが、
この充電器は結構な大きさがあります。小さなもので、単3，4型を充電できるものでカセットテープケースを一回り大きくしたぐらいの機器です。
前述の内蔵充電池駆動機器は、そのような充電機器はありません。中には機体サイズそのものが小指ぐらいの大きさで、その中に充電池、充電回路、そして本命の機器そのものが入っている場合があります。

まあ、充電池が小さい場合、乾電池型充電池とは電気容量が違うのはわかりますが、それにしても充電回路そのものが、無いに等しいぐらい小さいのはなぜでしょうか？
電池の仕組みが違うので、充電回路が小さくて済むのでしょうか？
逆に言えば乾電池型充電池の充電回路は、もう現行機種以下には小さくできないのでしょうか？

電池に詳しい方、お願いします。

No.5 回答者： air_supply 回答日時： 2021/06/16 10:11

最近は小型化のために内蔵バッテリの場合は、リチウムイオンバッテリが良く使われています。

これらは小型軽量で充電管理用回路も内蔵していて、リチウムイオンバッテリの充電を細かく制御しています。そうしないと、リチウムイオンバッテリは、発熱・発煙・発火してかなり危険です。

USB 5V で充電するものは、内部で定電圧の制御しているだけです。充電器は、AC100V のものでも相当小型のものもあり、USB 5V を出力し一定量の電流を供給するだけです。
※古い充電器では AC100V を大きなトランスを使って低い電圧にしてから、整流して直流化していました(だから大きかった)が、最近のものは AC100V をスイッチングレギュレータで超小型のトロイダルコアトランスで変圧して直流化していますので、電源自体も超小型になっています。これは、他の充電器でも皆同じです。

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それに対して、単 1～4 型のニッケル水素充電池は、バッテリをセットする部分の大きさが必要ですので、本数に応じて大きくなります。これは見ればわかる通りです。ニッケル水素充電池自体には、充電管理回路はありませんので、充電器側でそれを行っています。

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リチウムイオンバッテリでも単 3 型に近いのものがあります(単 3 電池ではない)。これは、充電保護回路がリチウムイオンバッテリと一緒になっていて、それで充電管理を行っています。電圧は 3.6～3.7V ですから、普通の電池とは違っていて専用の機器で使います。

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と言う訳で、内蔵バッテリに充電するタイプの充電器は小型に作ることができる訳です。尚、下記のように沢山のリチウムイオンバッテリを充電できる充電器は、電流が多くなるのでやはり形状も大きくなりますね。

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No.4 回答者： sagida 回答日時： 2021/06/16 03:17

USB充電式リチューム単３型電池もありますよ。

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No.3 回答者： ぽち101 回答日時： 2021/06/16 00:17

コスト（小さい部品＆小さく作る）の関係だと思います。

例えば100円ショップの充電器の内部基盤を見たことありますか？
下のページではトランスが抜いてありUSB給電になっていますが、
基盤がスカスカで小さくしようと思えば容易に出来るのが分かりますよね。
blog.livedoor.jp/luoeng/archives/29748532.html

No.2 回答者： かわごえ 回答日時： 2021/06/16 00:16

ニッケル水素とリチウムイオンの違いはあるでしょうけどね

＞どうして大型なの？
そもそも電池がでかいから。
バラしたら回路は小さいもんですよ。
ひと頃話題になったダイソーの充電器も内部回路は大差ないと思います。

＞充電回路そのものが、無いに等しいぐらい小さい
バラして比較してください。
イチケンさんの動画とかおもろいですよ。

ま、電池がデカいので小さくする必要もないでしょうね。

No.1 回答者： Tacosan 回答日時： 2021/06/16 00:02

「USBコードで接続するだけで簡単に充電できます」ってやつだと, 受電してるのは例えば直流 5 V だね. じゃあ「単1，2，3，

4型の充電池を充電する場合」の「充電機器」は? 直流を受電してる?

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます

>じゃあ「単1，2，3，4型の充電池を充電する場合」の「充電機器」は? 直流を受電してる?

家庭用100Vコンセントからとってますよ。
でも中にはUSB接続の物もあります。

お礼日時：2021/06/16 00:05