電池の液漏れ、やられっぱなしです！

壁掛け時計（アナログ）、温度計兼用置時計（デジタル）、おもちゃ（キーボード）、血圧計、テレビのリモコン...。
何とかならないものでしょうか？
被害を少なくするにはどうしたらいいのでしょうか？
長期間使わないことがはっきりわかっているときには取り外しておくようにはしているのですが...。これも結構面倒で、おもちゃはねじ止めだし、外した電池の管理も厄介です。皆さんどうされてますか？

質問者からの補足コメント

• 

  ボタン電池はどうなんでしょう？
  以前、体温計がやられました。
  充電式の電池も同様でしょうか？

    補足日時：2024/11/19 08:44

• 

  今回在庫をチェックしたところ、古いものは１０年以上も前のものもありましたが、不思議なことに、液漏れしているものは一つもありませんでした。保管中のものは液漏れしないのでしょうか？

    補足日時：2024/11/19 09:02

• 

  液漏れの原因に「古い電池を混ぜて使用」というのがあると思いますがなぜでしょう？使用する電池にばらつきがあるとなぜ液漏れしやすいのでしょう？

    補足日時：2024/11/21 10:32

No.22 ベストアンサー 回答者： kanta2006 回答日時： 2024/11/23 15:35

回答No.21からの続きです。

この前の回答に、乾電池４本直列の図を添付しました。

ここで、1本が空になった状態が、今回の添付の図の左の図になります。
かなり極端な例ですが、3つはかなり新しく、１つは空になって0Vです。

しかし、この一連の回答の最初の方に、私が書いたことを見返してみてください。

私はこのように書きました。

「以後の図では、分かりやすくするために、電流の供給源を左側、他から電流の供給を受ける側を右側に描いていきます。」

この0Vになった電池は、既に電流の供給源としての能力を失っています。

ですので、供給源ではなくなった0Vの電池を、同じ回路のままで描く位置を右に移したのが右側の図です。
この左右の2つの図は、全く同じ回路です。

でも、このように描くと見え方のイメージが変わってきませんか？
電流の供給源は、左側に描いた3本の1.5V電池です。
0Vになった方の電池は、既に電流供給能力を失っているので、他の電源から電流供給を受ける状態へと立場が変化しています。

正に0Vの電池に対して充電している状態です。

そして、この一連の回答の最初に出したNo.20の図で、正方向の充電では＋端子に電流を流し込む方向の電流でしたが、今回の右の図では－端子に電流を流し込む方向の電流、すなわち本来の充電時とは逆方向の電流となっています。

ポイントは、
・電流供給能力を失った電池は、他の電池からの電流供給を受ける状態に変わっている（他の電源から充電されている状態）
・電流の方向は通常使用時と同じだが、充電を受けている状態として考えると、正規の充電時とは逆方向の電流である（逆充電）

このことが、死んだ電池にとっての大きな負担となります。

kan3さんがNo.18で回答されているような、「別の言い方をすると、電池の直列使用は、複数本で使用中に1本弱いのが出てくると、その電池が弱ってきて死んだら、一斉にボコボコにすると考えてください。」という状態となります。

私の今回添付右側の図で言うと、左の生きている3つの電池が、右の死んだ１本の電池を無理やり逆充電して攻撃してしまうのです。

このことから、直列接続している電池は、全部が同じように減っていくのが理想で、どれか一つ減るのが早い電池があると良くないのです。

ただ、このような状態になるのは、どれか1本が完全に死んでしまうのに近い状態になった時に発生するので、そこまで使い切らずに「だいぶ弱ってきたなー」ぐらいの段階で交換してしまった方が液漏れのリスクは少なくなります。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
充電式の電池を充電するときは＋端子に電流を流し込む。これとは逆に、電位差の大きい電池が混ざると、電位の低い電池が消耗して、電圧が０に近い状態になったとき、通常とは逆向きの電圧（逆電位）がかかり、逆充電の状態になり、液漏れが起きるということがよくわかりました。

お礼日時：2024/11/24 10:33

No.21 回答者： kanta2006 回答日時： 2024/11/23 14:15

回答No.20からの続きです

先ほどは、電池を使うときと充電する時の電流について書きましたので、次に複数個での電池を直列にした時の話。

せっかくkan3さんがNo.14の回答で、電池4本直列で利用するフィラメント電球の懐中電灯の例を出されたので、その例に倣って電池4本直列の図を描いてみました。
負荷と書いているのが、懐中電灯の電球だと考えて下さい。

次の回答に向けて、一旦、この図を張り付けておきたかっただけなので、今回はここまで。

次の回答に続きます。

No.20 回答者： kanta2006 回答日時： 2024/11/23 13:49

まずは、こちらの添付の図で、

　　・電池を使って何らかの負荷に電流を供給している場合
　　・他の電電から電池に対して充電を行っている場合
の電流の流れについてのおさらいです。

１．通常使用時の電池
　　左の図が、電池を電源として使って、何らかの負荷（豆電球でも何でもいい）に対して電流を供給している図です。
　　回路の内側に描いている矢印は、電流の流れになります。
　　電池を使っている時には、このように電池の＋端子から電流が出て、-端子に入ってくる方向の流れになります。

　　ここで大切なことは、電流の流れ方向と、もう一つはその電流の供給源はどこなのかということです。
　　この場合は、当然ですが電流の供給源は電池です。

　　以後の図では、分かりやすくするために、電流の供給源を左側、他から電流の供給を受ける側を右側に描いていきます。

２．充電時の電池
　　右の図が、電池を充電している時の電流の流れです。
　　（逆充電ではなく、正しく充電している時です）

　　ニッケル水素電池想定で、1.2Vにしておきました。

　　このように充電するための電源を別に用意して、左側の電源は、右側の電池よりも少し高い電圧をかけることで、電池のプラス端子に対して電流を流し込みます。
　　これが（正方向の）充電です。
　　（あくまでもニッケル水素電池など充電可能な電池に対するもので、充電不可の電池に充電しないでください）

　　正方向の充電の場合は、この図を見てもわかるように、電池の＋端子に入ってくる方向の電流になるので、電池側から見ると使うときの逆向きの電流になっています。

　　ここでも大切なことは、電流の向きだけでなく、電流の供給源がどこかということです。
　　この場合の供給源は左側に描いている電源であり、右側の電池は、他からの電流の供給を受ける方になっています。
　　他から電流の供給を受けることで充電されます。

今回は一旦ここまで。

次の回答と図に移りますのでお待ちください。

No.19 回答者： kan3 回答日時： 2024/11/23 04:14

訂正

Ｘ：　ＶＦ（順方向電流）
○：　ＶＦ（順方向電圧）

アルコールで酔ってるのでごめんなさい。
4本目ですｗｗｗ。

No.18 回答者： kan3 回答日時： 2024/11/23 04:08

別の言い方をすると、電池の直列使用は、複数本で使用中に1本弱いのが出てくると、その電池が弱ってきて死んだら、一斉にボコボコにすると考えてください。

だから、電池を使う機器は、電池の容量が無くなる前に交換しないといけないのです。
そうでないと液漏れするんです。

蛇足：
今、流行りのLED照明もそうなんですよ、照明用のＬＥＤは良く直列で使うんですが、直列にする数は多ければ、ＬＥＤ単品性能のバラツキが有り得ますよね、そのバラツキが多いと、特にＬＥＤが疲労してくると内部抵抗が多くなります、するとそのＬＥＤに高い電圧が掛かってきます。
ＶＦ（順方向電流）の標準（基準）より、高い電圧が掛かり、どんどん痛めつける事になります。
ですから、LＥＤは余りに沢山を直列に接続すると、機器の寿命が短くなります。
良く推奨されるのは、7個から10個までが多くの設計推奨に出ています。

整理して簡略に書くと、LＥＤを複数直列で使用すると、弱ったLＥＤから、
高い電圧が掛かり、どんどん疲労していき、最後はそのＬＥＤ回路が断線して点かなくなります。

だから、ＬＥＤを直列で使用する時は、特性が似通った、同一ＬＯＴの製品を使う必要が有ります。

※電池も同じです、特性が同一な、全て新品の電池を使う方が良いのです。
そして、容量が無くなる前に交換します。

No.17 回答者： kanta2006 回答日時： 2024/11/22 12:53

たぶん、今の感じで言葉だけで説明しても、なかなか理解していただけないのではないかと思います。

図を描いて説明したいと思いますが、今は描く時間が無いので、明日か明後日ぐらいまで待ってください。
何枚か図をアップするので、複数の回答に跨ります。
図をアップすると審査にも時間がかかりますので、数日間はベストアンサー付けたり締め切ったりせずにお待ちいただければと思います。

No.16 回答者： kanta2006 回答日時： 2024/11/22 08:02

電流の向きが変わってないのに、逆充電になるというのが、一般の人には概念的にりかいしづらいのかもしれませんね。

以下、技術的には正確な表現とは言えないんですけど、イメージを掴んでもらうための説明です。

元々、正常に生きてる電池では自分自身が起電力を持っていて、回路に接続するとプラス端子から電流が出て行って、マイナス端子に帰って来ます。
これは電池を直列接続した場合でも同じです。

ここで直列接続している電池の1つが寿命になって起電力か0Vになったとします。
この電池は、もう起電力がなくなっているので、自分自身は電流を流す能力を持っていません。

ところが、直列接続している他の電池が生きていると、自分自身は既に電流を流す能力を失っているにもかかわらず、他の電池の起電力によって、マイナス端子からプラス端子に向かって強制的に電流を流されることになります。

電池が生きている時と電流の向きは同じなのですが、電流を流す能力を失っているところに、マイナス端子から電流を強制的流し込まれるような状態になるので、これが逆充電状態という状態です。

どうでしょ。まだ分かりにくいですかね。

まあ、そんなに詳しく知る必要もない事です。

「そんなこともあるんだなぁ」ぐらいでいいと思います。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
もう少しだけ詳しく説明していただけないでしょうか？
電位差の大きい電池が混ざると、電位の低い電池には通常とは逆向きの電圧（逆電位）がかかり、逆充電の状態になり、液漏れが起きるということでしょうか？
「逆」逆充という言葉から推察すると、充電式の電池を充電するときはこれとは逆向きに電圧をかけるということでしょうか？

お礼日時：2024/11/22 10:48

No.15 回答者： kanta2006 回答日時： 2024/11/21 21:17

kan3さん

ありがとうございます。

私が書き込む時間がなくて、後で回答しようと思っていた事と、ほとんど同じ内容を回答してくださって。

その通りで、生きている電池と空の電池を直列につなぐと、空の電池のマイナスからプラスに電流が流れるので、逆方向充電状態になって液漏れに至ります。

この回答へのお礼

お礼日時：2024/11/22 10:47

No.14 回答者： kan3 回答日時： 2024/11/21 18:31

>それが回路の向きと逆の時逆電位がかかり逆充電が起き、液漏れが起きるということでしょうか？充電式の電池ではない電池を充電使用すると同様のことが起こるのでしょうか？すいません、

回路に流れる電流の向きは、同じです！！。

例えば、
4本直列で利用するタングステンフィラメントの懐中電灯がある。
６Vで動作するはずだったが、1本電池が空だった場合。
SWをOnにすれば、約4.5Vの電位が、空の電池にが逆電位で掛かりますよ。
回路図を書いて見なさい。

空の電池に、逆充電にですから、シールが破壊され液漏れに繋がる。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
もう少しだけ詳しく説明していただけないでしょうか？
電位差の大きい電池が混ざると、電位の低い電池には通常とは逆向きの電圧（逆電位）がかかり、逆充電の状態になり、液漏れが起きるということでしょうか？
「逆」逆充という言葉から推察すると、充電式の電池を充電するときはこれとは逆向きに電圧をかけるということでしょうか？

お礼日時：2024/11/22 10:47

No.13 回答者： kan3 回答日時： 2024/11/21 13:39

＞液漏れの原因に「古い電池を混ぜて使用」というのがあると思いますがなぜでしょう？使用する電池にばらつきがあるとなぜ液漏れしやすいのでしょう？

複数の電池を直列使用している場合、バラツキや容量空の電池が混ざると、
空の電池には、逆電位が掛かります。
つまり、逆充電が起きます。

そんな事は、電池には想定してない、と言うか対応できないので、
シール部が破損されて、内部の液が漏れ出てきます。

複数の電池が、同時に消耗してくれないと困るんです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
電位差の大きい電池が混ざると、電位の高い方から低い方へ電気が流れ、それが回路の向きと逆の時逆電位がかかり逆充電が起き、液漏れが起きるということでしょうか？充電式の電池ではない電池を充電使用すると同様のことが起こるのでしょうか？すいません、判りそうなんですがわかりません。もう少し詳しく説明していただけないでしょうか？

お礼日時：2024/11/21 17:40