ニッカド電池あるいはニッケル水素電池(単3型)の電圧は1.2Vなのは、どうしてでしょうか? 普通のマンガン電池やアルカリ電池は、1.5ボルトでして、代替品として使うとすぐにパワーがなくなります。とくにデジタルカメラではこまってしまいます。 1.5Vの充電電池はできないのでしょうか?

A 回答 (2件)

こんにちは。


ニッカドが1.2vなのは、使っている化学反応ので決まっちゃいます。
ニッケルとカドミウムの反応では、1.2V、
亜鉛とマンガン(マンガン電池)では1.5vとかになっています。
ちなみに自動車用の鉛電池(鉛の反応)では2v、水銀・銀では1.55v・・・などで、反応の種類を決まる(電気を起こす原理を選ぶ)と、電圧自体はほとんど変えられないのです。
ちなみに、ニッカドの反応は、マンガン電池に比べると、同じ体積でも同等以上のエネルギーが貯められる上、使い始めると(エネルギーが残っていても)電圧の下がる(すぐ1vくらいになっちゃう)マンガン反応に比べ、ほんとに空っぽになるまで電圧が1.2vのままなので、かえって長時間持つ場合が多いですよ。
でも、メモリー効果といって、継ぎ足し充電をすると、容量(エネルギーを貯める能力)が落ちるので、たまに、「放電器」(市販してます)を使って「空っぽ」にしてやると能力がもどります。
(デジカメなどは、内蔵コンピュータが強制的に電源を切るので、空っぽにできないのです。)
でも、今のデジカメは、電池をどう選んでも、あまり長持ちしませんね。
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なぜ、1.2Vなのかは別として、


>代替品として使うとすぐにパワーがなくなります。
この件に関して、1.5Vだから長時間持つのではないです。
電池の寿命特性に起因しています。
参照URLのグラフを見ていただきたいのですが、この図ではアルカリが記載されていませんが、通常の1次電池の場合、限界を1Vととして急激に1.2V程度までは落ちてしまいます。
その後1Vになるまでが”ダラダラ”と下がっていくのです。
ニッカド電池は1.2Vあたりをキープして限界直前に落ち込みます。
この落ち込みがアルカリの1Vになる時間より早いのです。
つまり、1次電池もほとんどが1.2V程度で動作していると思っても問題ないと思います。

使用している機器を長時間使う場合、充電電池の容量の大きな物を使えばもちが違いますよ。
ニッカドの容量が300mAHを700mAH等にする。
(ほぼ倍になるはずです)”300mAH”の単位は300mAの消費機器を1H(1時間)使用出来る、100mAなら3時間です。
2次電池の1.2Vはセルあたりの起電力が1.2Vだ、ということでは(答えになっていない)

参考URL:http://www.sanyo.co.jp/energy/cha1-2.htm
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こんにちは

まず、以下に示すニッカド電池、ニッケル水素電池共通の特性を頭に入れてください。

・ほとんどの電池には500回以上使えると書いてあるが、容量は徐々に減少し、常に一定ではない=充電すべき電気量も徐々に減少する。
・充電完了後に電流を流し続けると、そのエネルギーは電池の発熱や、内部のガス圧の上昇を招く(どちらも電池の寿命を縮める要素です)。
(注.私が文中で使用している"充電完了"は、「電池の容量に応じた電気量を流し終わった」という意味です。充電器の充電完了表示が出るまでのことではありません。)

以上のことから、両者を充電するときにはきちんと充電完了を判別できる充電器で充電し、充電が完了した時点で電流の供給を止めることが理想的です。

充電しようとしている電池のサイズによっても異なりますが、たいていの場合、充電に必要な時間が5時間を越えるような充電器ではそれほど厳密に充電完了を判定できるわけではなく、(電流値が小さいほど、上記の発熱等は小さくなるので)その充電器で想定している電池にとっては多少過充電をしても問題のない電流値で充電をしているだけです。

長々と書きましたが、
・多少寿命が目減りしてもかまわない。
・最悪の場合、電池が発熱したり、多量の液漏れ(両者の電解液は強アルカリですので、多量に漏れた場合は危険です)が起こっても自分で責任が持てる。
のであれば相互利用可能です(つまりやめておくべきということです)。

なお、ニッカド電池、ニッケル水素両用の充電器といっても、そのメーカーの電池が両方使用可能とうたっているだけですので、他のメーカーの物が使用できるとは限りません(同じ種類の電池でも、各社で使用している材料は細部で異なるため、充電特性は全く同じではありません)。


追伸
上に書いたように、電池容量は徐々に減少するため、
>過充電に気をつければ、ニッケル水素にも使えるかもしれませんね?
>その場合は、○mAという数字で、時間の見当をつけて…ということになるでしょうか?
という手段は取れません。

こんにちは

まず、以下に示すニッカド電池、ニッケル水素電池共通の特性を頭に入れてください。

・ほとんどの電池には500回以上使えると書いてあるが、容量は徐々に減少し、常に一定ではない=充電すべき電気量も徐々に減少する。
・充電完了後に電流を流し続けると、そのエネルギーは電池の発熱や、内部のガス圧の上昇を招く(どちらも電池の寿命を縮める要素です)。
(注.私が文中で使用している"充電完了"は、「電池の容量に応じた電気量を流し終わった」という意味です。充電器の充電完了表示が出るまで...続きを読む

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まず、ごく基本的なことですが、
リチウム電池とリチウムイオン電池は全く別の種類の電池です。

リチウム電池は金属のリチウムを用いた充電不能な一次電池です。
リチウム二次電池は実用化に至っていません。
充電すると金属リチウムがセパレーターを破ってショートし、発火の危険性があります。
起電力が3.0Vと高く、また長寿命であることが特徴です。
さらに、電池内部の電解液に水が使えず(金属リチウムは水と反応してしまう)、
有機溶媒を使用しているため低温でも使用可能です。

リチウムイオン電池は
リチウムイオンが正極負極間(電池内部の)を移動することにより起電力を得る電池であり、
金属リチウムを用いていません。
一般的なリチウムイオン二次電池は3.7Vの起電力をもちます。
この電池もまた別の理由で有機溶媒を使用しており、低温下での使用が可能、
またメモリー効果をほとんど起こさない電池です。
しかし、過充電や過放電には非常に弱く、その使用(特に充電)には慎重な扱いを必要とし、
一般用のリチウムイオン電池は必ず保護回路を組み込んで(電池パックとして)販売されています。
また衝撃にも弱く、過充電や衝撃に伴い発火・爆発の危険をはらんでいます。

B787のリチウムイオン電池は一般用ではありませんので電池単品での納入となり、
電源部はフランスメーカーの施工だったようです。こちらも同様に調査が必要ですね。

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メモリー効果はありませんが、過放電に対して弱く劣化が進行します。
(自動車のバッテリーあがりが起こったら交換した方が良いのはこれが理由でしょう)
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まず、ごく基本的なことですが、
リチウム電池とリチウムイオン電池は全く別の種類の電池です。

リチウム電池は金属のリチウムを用いた充電不能な一次電池です。
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充電すると金属リチウムがセパレーターを破ってショートし、発火の危険性があります。
起電力が3.0Vと高く、また長寿命であることが特徴です。
さらに、電池内部の電解液に水が使えず(金属リチウムは水と反応してしまう)、
有機溶媒を使用しているため低温でも使用可能です。

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Q24VのACアダプタからの電源を+12V,-12Vに分圧

現在ちょっとした実験装置を作り変えているのですが、どうせならコンパクトでコードなどがかさばらないようにしたいと考えています。

今まではケース内でAC100Vを+15V,-15Vに変換してダイオードブリッジで直流に。
そして三端子レギュレーター7815,7915で電源回路を作っていました。

そこで今回はこの電源回路を改造しACアダプタを利用しようと考えました。
とりあえず二組ACアダプタを使うというのは却下。
そこで30VのACアダプタを+15V,-15Vにと考えましたが、一般的には30Vのアダプタが無いので24Vを利用します。
ここまでで書き忘れていましたが電流は200mA程度です。

話を戻します。しょうがないので24Vのアダプタを利用しますが、肝心の+12V,-12Vを取り出す方法が思いつきません。
LM380あたりの石がそういうことが出来たような・・・と思ったのですが定格を見ると少し厳しくかんじます。
そこで上記の分圧の方法を教えてほしいのですが。
場合によってはそれを+15V,-15Vの回路に入れるためのアイデアなども出していただければ助かります。
よろしくお願い致します。

現在ちょっとした実験装置を作り変えているのですが、どうせならコンパクトでコードなどがかさばらないようにしたいと考えています。

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専門外なので自信はありませんが、ものすごく簡単に言うと

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Aベストアンサー

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http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?c=batt
http://www.sengoku.co.jp/modules/sgk_cart/search.php?toku=%C5%C5%C3%D3%C6%F3%BC%A1&cond8=or&dai=Ni-Cd&chu=&syo=&k3=1&pflg=n&list=2

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