乾電池の種類を教えてください

質問

アルカリマンガン電池とマンガン電池の違いを詳しく教えてください。
初期電圧・電流値等々・・・
素人です。

回答No.4

soramist · ベストアンサー

>つまり、マンガンの方が短時間で電圧降下が見られるということでしょうか？

はい。その通りです。
前回、マンガン単４では「20分で1.15Vになる」と書きましたが、アルカリ単４では、同じ5.1Ω負荷で「1.15Vになるのに約120分」かかるようです。
http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf2/AAC4000/AAC4000CJ27.pdf

>この商品100均の安かろう悪かろう商品のようで、いかに改造して使えるようにするかが面白そうです。

はい。わたしもそう思います。(^_^;)
単４が３本入るようになっていますから、単４ ２本で、残りのスペースにDC-DCコンバーターを入れればよいでしょうね。
DCコン出力は、”安定化した4V”を作ってやれば、0.4Vのマージンでも大丈夫です。
DCコンは3.0～1.8Vで安定に動作するように設計する必要があります。

0.9Vで動作するDCコンが作られれば、電池１個ですむので大変魅力的ですが、かなり難しいです。
秋月電子通商が「電池１個で白色LEDが点灯できるキット」を出していますが、これは1.2Vくらいで出力が落ちますので、電池がムダになります。

参考URL：

http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf2/AAC4000/AAC4000CJ27.pdf

お礼

色々教えていただきありがとうございました。

回答No.3

soramist

>あるＨＰ（気の迷い）で、無抵抗回路のＬＥＤにアルカリ電池では過電流となるため、マンガンが良いといった記載がありました。

LEDを抵抗（または定電流ダイオード）なしで使うということはないでしょう。
（世の中に無い、というのではなく、そういう使い方は無茶だ、という程度の意味）

5.1Ω負荷のカーブを見てください。
20分で1.15Vに低下していますね。
http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf2/AAC4000/AAC4000CJ34.pdf

無茶苦茶な製品ですね。
記事を書いた人もびっくりしていますが・・・(^_^;)
必要もない明るさで、LEDを酷使し、ムダに電池を消耗して、何の得があるか・・・と思います。

補足

ごめんなさい、今回のもよくわかりません。
つまり、マンガンの方が短時間で電圧降下が見られるということでしょうか？

この商品100均の安かろう悪かろう商品のようで、いかに改造して使えるようにするかが面白そうです。

回答No.2

soramist

充電式電池（充電池）の性能は質問対象外ですが、これとの比較も興味がおありになると勝手に解釈してご説明します。
質問外と思われるなら、読み飛ばしてください。

アルカリ乾電池（単三）
http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf2/AAC4000/AAC4000CJ31.pdf
マンガン黒（単三）
http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf2/AAC4000/AAC4000CJ224.pdf
ニッケル水素（単三）　公称容量2Ah
http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf2/ACG4000/ACG4000CJ2.pdf

両乾電池の「定電流放電特性」を見てください。（拡大すると見やすいです）
こちらに要点をまとめます。
（放電時間は0.9Vになるまでの時間をグラフから読み取り、時間とAを掛け合わせることで、容量(Ah)を求めます）
　　　　　　　　　アルカリ　　　　　　　マンガン黒
　放電電流　放電時間(h)　容量(Ah)　放電時間(h)　容量(Ah)
　　10mA　　　　 300　　　　　3.0　　　　　100　　　　1.0
　　100mA　　　　 20　　　　　2.0　　 　 　　7　　　　0.7
　　　1A　　　　　　 1　　　　　1.0 　　 　 ---- 　 　----

このように、乾電池は「負荷が大きくなると容量(Ah)が小さくなる」という特徴があります。

これに対して、ニッケル水素は、負荷が大きくなっても容量(Ah)はあまり小さくなりません。
上記資料に、1lt,2ltで行ったデータがありますが、前者で1.9Ah,後者で1.7Ah,と読み取れます。
　注　ltとは、公称容量に対する比率を示す。ここでは公称2Ahであるから、1ltは2A、
　　　2ltは4Aとなる。（いずれも定電流放電）
　　　なお、公称容量は５時間率、すなわち「５時間で規定の電圧(例えば0.9V）に
　　　達するような電流で放電させたときの容量」を言います。
　　　（５時間でも１地時間でも容量に大差ないことにご注目ください）
ニッカドや鉛蓄電池もほぼ同様な特性を持っています。

このように乾電池は放電電流が増えると、容量が小さくなるので、あまり定電流放電のデータはとりません。
（容量が小さいような評価を受ける）
間歇放電とか、定抵抗放電とかのデータが昔は多かったです。
つまり、放電電流が小さいものは、乾電池の方が有利、となるわけです。
アルカリとマンガンの違いについても同じことが言え、小電流とか間歇使用であればマンガンで十分です。
ただし、最近は殆ど値段の差がないので、マンガンを使うメリットは殆どなくなってきています。

よく、充電池は電圧が低い(1.2V)から、乾電池(1.5V)の代わりに使えない、と言われることがありますが、これは間違いです。
上記放電カーブからもわかるように、充電池は1.2-1.1Vの区間が長く、0.9Vになったところで、ストンと落ちるので、機器メーカーは0.9Vまで使えるような設計をします。
一方、乾電池はダラダラと落ちて行くので、0.9Vまで使えるように機器の設計をしておかなければ、電池は容量を残したままで捨てなければならないことになるので、同じく0.9Vまで使えるような機器の設計をします。
ただし、乾電池も微小電流で使う場合は充電池と同じようなストン型の放電特性になるので、其の場合は、終止電圧を（例えば）1.2Vくらいにとっておいても、もう余力（ムダ）はないので、こういう設計をする場合があり、こういう機器にはニッケル水素等の充電池は使えません。
（間歇放電する機器も同様）

最後に構造ですが、
http://www.baj.or.jp/knowledge/structure.html
マンガン乾電池は外缶がマイナス極であるのに対し、アルカリはプラスになっていることに注意する必要があります。
一応ビニール外被で絶縁していますが、これが破れ、運悪くすぐ傍に逆極性の金属があったりするとショートして大変なことになります。
充電地も外缶がマイナス極になっており、且つ大電流を流す能力があるので、事故につながります。
実際にこのような事故はメーカー製品でもまれにありTV、新聞等で報道されています。
（アルカリ電池を使った玩具などに、「マンガン電池や充電式電池を入れないでください」などと表示してあるのは、これが理由です）

なお疑問な点があれば、遠慮なく補足欄へ書き込んでください。

補足

非常に詳しい説明ありがとうございます。
充電池の話(特に乾電池の代わりとして使えないことの真偽性)はとても興味が持てました。

でも、やっぱりわからないところがありまして・
あるＨＰ（気の迷い）で、無抵抗回路のＬＥＤにアルカリ電池では過電流となるため、マンガンが良いといった記載がありました。
アルカリもマンガンも電圧が同じ、そして抵抗値が同じならどちらを使用しても同じ電流が流れるので、ＬＥＤに与える影響は同じだと思いました。
もしかして、マンガンは電圧がすぐに落ちてしまうのだろうかと思い、質問したわけです。
どうなんでしょう？
http://www.kansai-event.com/kinomayoi/cyotto/cyotto_2008_11.html

回答No.1

ASIMOV

http://www.otona-magic.net/zatugaku/100194.html

まず、この辺りを読んでみてください

お礼

ありがとうございます