マンガン乾電池とアルカリ乾電池

Question

最近のデジタル機器にはアルカリ乾電池の方が良いみたいですが、アルカリとマンガンでは使用上どのような違いがあるのでしょうか？

テレビのリモコンでもアルカリが初めから付属していますが、取説にはアルカリを使用しなさいとは書いて有りません。

xiansui · Accepted Answer

確かに乾電池といえば、「アルカリ乾電池」と「マンガン乾電池」の２つが代表ですが、どちらも起電力は「1.5V」となっており、両者を使い分ける必要性はあるのか？は気になる所だと思います。

まず名前から見てみると、「アルカリ乾電池」はアルカリ性の物質が使われており、「マンガン乾電池」にはマンガンが使われていると推測できますよね。

しかし、「アルカリ乾電池」にもマンガンは使われていますから、「マンガン乾電池」だけにマンガンが使用されている訳ではありません。

（「アルカリ乾電池」の正式名称は、「アルカリ-マンガン乾電池」ですから、いわば「マンガン乾電池」の進化版だと言えます。）

じゃあ、「アルカリ乾電池」と「マンガン乾電池」で何が違うのか？というと、乾電池に使われている電解液が大きく異なります。

電解液とは、乾電池の陽極と陰極を浸すために使う液体です。

「マンガン乾電池」では、電解液として塩化亜鉛、または塩化アンモニウムが使われており、「アルカリ乾電池」では、電解液としてアルカリ性の水酸化カリウムが使用されています。

（これが「アルカリ乾電池」と呼ばれる所以です。）

厳密には、電解液の違いの他にも、乾電池内部の構造にも違いがあるのですが、「アルカリ乾電池」と「マンガン乾電池」の違いと言えば、電解液の違いが代表的であると言えます。

ですから、「アルカリ乾電池」と「マンガン乾電池」との間には、乾電池の内部に違いがあるだけですから、実用面では違いは無いとも考えられますが、実際は実用面においても違いはあります。

その違いは、「流せる電流量」の違いです。

一般的に「アルカリ乾電池」の方が、大きな電流を長時間流す事が可能です。

大きな電流を長時間流せるという事は、消費電力が大きい機器を、正常に長時間使用できるという事を意味します。

一方の「マンガン乾電池」は、大電流を流す事が苦手です。

例えば、乾電池が使用可能な「デジタルビデオカメラ」や「デジタルカメラ」に「マンガン乾電池」を使用すると、正常に長時間使用できない場合があります。

これらの機器は、消費電力が大きく、かつ大電流が必要なので、「マンガン乾電池」では、どうしても力不足となってしまう事が多いのです。

（消費電力がかなり高い機器に「マンガン乾電池」を使用すると、「アルカリ乾電池」を使用した場合の「1割程度」の時間しか使用できない場合もあります。）

よって、このような機器では、「アルカリ乾電池」の使用を指定している事が多いです。

また、「アルカリ乾電池」の使用が指定されていない機器で「アルカリ乾電池」を使用すると、寿命が長くなるというメリットがあります。

このような機器では、大電流が必要でないため、「マンガン乾電池」でも使用可能なのですが、「アルカリ乾電池」では、取り出せる電流の量が多いという特徴も持っていますので、それだけ電流を流す事ができる時間が長くなるというわけです。

violet430 · Answer

アルカリのメリットは
マンガンに比べ・低温でも使える
マンガンより電池容量が多い（長時間使える）

asciiz · Answer

マンガン乾電池では、容量が少なくなるにつれ、出力電圧もどんどん下がっていってしまいます。
一方、アルカリ乾電池では、容量が無くなる手前まで、下がるとは言え比較的高出力であり、限界になるとストンと落ちます。

電池の比較実験(マンガン乾電池・アルカリ乾電池・Ni-MH充電池の放電特性グラフ)
http://www11.ocn.ne.jp/~tyk/batterytest/batterytest.html

さてここで、電子機器は一定以上の電圧が無ければ、回路が動作しません。
定格1.5Vの電池だけども、使っていくうちにだんだん電圧が下がり、1.0V以下になると機器が動作しなくなる…としましょうか。
アルカリ乾電池・Ni-MH充電池と、マンガン乾電池とで、1.0V以下になる時間を比べると、数倍違ってしまうわけです。
電池としてはまだ残容量は有りますが、機器は動作しないのでなくなったように見えてしまうと…。

マンガン乾電池は、懐中電灯やちょっとしたモーター製品など、電池のパワーを直接エネルギーにする物に使えば、普通に使いきれます。

電子機器系には、やはりアルカリの方が向いていますね。
まあ、このグラフから見ると1本あたりの実容量は倍ぐらいあるわけですから、交換の手間を考えたらわざわざマンガン電池を選ぶ意味は無さそうですが…。(マンガン電池がアルカリ電池の半額以下でもないかぎり。)

tpg0 · Answer

まず、マンガン乾電池は＋極に二酸化マンガン、－極亜鉛を使い電解液に塩化亜鉛のペースト状を使います。(以前は、電解液に塩化アンモニウムを使ってました)

次に、アルカリ乾電池ですが、正式にはアルカリ・マンガン乾電池と言います。
やはり、＋極は二酸化マンガン、－極は亜鉛を使いますが、電解液に「アルカリ性」である水酸化カリウム水溶液を使い－極に亜鉛粉使うことで化学反応が起きやすいので、普通のマンガン乾電池に比べると大きな電流を取り出せます。

しかし、化学反応の際に水素を発生させるため、内圧で－極の亜鉛に穴を明けることがあり「電解液漏れ」を起こすことがあります。

このような特性がありますので、比較的大きい電流を使う機器にはアルカリ乾電池が向き、小さな電流しか使わない機器にはマンガン乾電池が向いてます。

具体的には、アルカリ乾電池はラジオなどの音響機器、懐中電灯、モーターを使う玩具類です。

そして、マンガン乾電池は、壁掛け時計、リモコン類などです。

使い分ける理由として、音響機器や懐中電灯などは乾電池の寿命が近づくと音が歪んだり光が暗くなるので乾電池寿命を察知出来ますが、消費電力の小さな壁掛け時計やリモコン類は寿命が近づいても動作するので、アルカリ乾電池の場合は液漏れを起こすことがあり、機器内部に液漏れした場合は「腐食性の高いアルカリ電解液」が機器を壊す恐れがありますが、マンガン乾電池は乾電池寿命になっても電解液の液漏れが起き難くいので安全性が高いです。

従って、リモコン類はメーカーでもマンガン乾電池使用を推奨してるはずですが、アルカリ乾電池を使う場合は「液漏れ注意」です。

マンガン乾電池とアルカリ乾電池

アルカリのメリットは

確かに乾電池といえば、「アルカリ乾電池」と「マンガン乾電池」の２つが代表ですが、どちらも起電力は「1.5V」となっており、両者を使い分ける必要性はあるのか？は気になる所だと思います。

マンガン乾電池では、容量が少なくなるにつれ、出力電圧もどんどん下がっていってしまいます。

まず、マンガン乾電池は＋極に二酸化マンガン、－極亜鉛を使い電解液に塩化亜鉛のペースト状を使います。

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