どうしてニッカド電池や、ニッケル水素電池の定格電圧は「1.2V」なのか?

どうしてニッカド電池やニッケル水素電池は、定格電圧が1.2Vであって、1.5Vでは無いのでしょうか?
充電が出来、普通のマンガン電池やアルカリ電池よりも電池の持ちがよく、それ故にコストパフォーマンスが良くて環境にも優しいので、近年アルカリ電池やマンガン電池の置換えとして使っています。

ところが、普通の乾電池よりも0.3V定格電圧が低いため故に、一部の電気製品が動かなかったり、充電したての物を入れてもバッテリ交換警告が出たり、その様な事態が度々起きるので困っています。
デジタル液晶がついたテスターで、新品のアルカリ電池やマンガン電池の電圧を測った時と、充電したばかりのニッケル水素電池の電圧を測り比べた事もありますが、実際にも後者の方が少し低い値になっています。

サイズ的には一般のマンガン電池やアルカリ電池と同じだし、小売店さんも充電電池をそういった電池の代わりに使うと、コストが安くて資源に優しいという広告をよく出しています。
だから、そういった電池の置換えとして発売されている物だと思っているんですが、どうして0.3V程定格電圧が低いのでしょうか?

1.5Vで作る事は難しいのでしょうか?

No.1 ベストアンサー 回答者： ASIMOV 回答日時： 2008/03/10 00:53

＞1.5Vで作る事は難しいのでしょうか?

難しいです
マンガン電池もニッカド充電池も内部の材料の化学反応によって電気が発生しているのですが、そのとき発生する電圧はその材料によって決まってしまいます
したがって、材料を変えないと電圧は変わりません
今のところ、充電（可逆反応）ができて１．５Ｖが出て容量が十分取れる材料がまだ発見されていないということです

なお、自動車用の鉛バッテリーは１セルが２Ｖ有ります

この回答へのお礼

ありがとうございました。
もし、その様な物質が将来的に発見されたら、それに置き換えられる可能性もあるんでしょうかね...。

正直、1.2Vだと正常に動かない電子機器というのが想像以上に多く、ニッケル水素電池でマンガン電池やアルカリ電池を全て置き換えるという様な事が現状出来ない所が結構あるので、困っていますので期待している所です。

それともニッケル水素電池やニッカド電池を見越して、電圧が仮に1.2Vでもうまく動く様な電気製品に置き換えられて(マンガン電池やアルカリ電池、オキシライド電池等では、内部で降圧して動作させる)、そういった形で対処されるのでしょうかね...。

お礼日時：2008/03/10 04:12

No.2 回答者： rinkun 回答日時： 2008/03/10 08:52

乾電池型の蓄電池が定格1.2Vな理由はANo.1で書かれている通り、素材により電圧が決まってしまうためです。

しかし実際の使用状況では蓄電池の電圧が低いことはそれほど問題にはならないはずですよ。それというのも乾電池は内部抵抗が大きいため電流を流すと実質電圧は簡単に1.2Vくらいになってしまうからです。蓄電池の内部抵抗は乾電池と比べるととても小さいため実際の電圧差は小さくなっているはずです。
むしろモーターを使ったおもちゃなどで内部抵抗の小さい蓄電池を使うと大電流が流れて火を噴く危険性があるという問題の方が大きいと思います。

定格電圧差でバッテリ警告となると小電流機器で電池切れ判定電圧が高く設定されているのかな。具体的にどんな製品で問題なのか気になります。電子機器関係だと最近はほとんど蓄電池でも対応するようになっていると思うけど。

この回答への補足

そうですね。
携帯やニンテンドーDSなどに繋げられるUSB応急電源とかが、電気不足で給電不足になったりする事がままあります。

補足日時：2008/03/11 09:11

No.3 回答者： worldd 回答日時： 2008/03/10 09:50

充電したての物を入れてもバッテリ交換警告が出る場合の多くは、

　１．接点が汚れている
　２．複数の電池のうち幾つかが劣化している
であることが多いです。
２の場合、単純に電圧だけ測定しても発見出来ません。実際に電流を流しながら測る必要があります。

また、電圧にシビアな機器はニッケル水素やニッカドの使用を禁止している、
或いは推奨していないことが多いです。
そういう機器でニッケル水素等を使う場合は、自己責任となります。
ニッケル水素もニッカドも万能ではありません。

1.5Vの充電池ですが…もし発見されても当面普及することは無いのでは？
1.2Vの電池がこれだけ出回ってますし、機器の低電圧化・低消費電力化も
進んでいますし、ある程度の電圧が必要な機器はリチウムイオン(3.6V)の
専用充電池が主流ですし…

この回答へのお礼

ありがとうございます。
充電電池も万能ではない様ですね...。
充電出来て何度も使えるお得感はありますが、一般のアルカリ・マンガン電池よりも相性にうるさそうですね。

後、あんまりそういう警告がでる場合、電池の劣化も疑うべきですか...。
ただ、そんなに使用歴が長そうでない電池でも、そういう経験がないとも言えないので、一度接点を再確認してみるとか、未使用状態での保存状態を再確認してみるとかもしてみようと思います。

お礼日時：2008/03/11 09:26