電池の体積、重量、容量、について

質問

小さく、軽く、大容量の電池が世間は欲しがっています。
小さくするには体積エネルギー密度、軽くて大容量は質量エネルギー密度を考慮します。

自分が設計をし、欲しい電池が実際にあるかどうかを調べるのは大変です。

そこで、簡単にニッカド、リチウム、ニッケル水素の３つで、容量が同じ時、この３つのバッテリの寸法（体積）
、重量はどの程度になるとなんがえれますか？

理論をそえて回答願います。
皆様方の理路整然とした回答や、ユニークな考え方を期待しています。

最大電流はリチウム、ニッケル水素、ニッカドによって異なります。
容量が同じのときどの程度の差が出てくるのでしょうか？
電解液の量によっても異なるのでしょうか？
理論と具体的な数値、実際に測定した数値でも結構です。
お教えください。

回答No.1

chan008 · ベストアンサー

バッテリの寸法や重量は、メーカーによって違います。これが答えです。
乾電池は規格が統一されていますので、あのサイズになっているわけです。
他の電池は特に形についての規格はありません。
ですから、大きさや形は、その用途に依存して、メーカーが決めています。
重量も、電池を構成する物質に何を使うかで全然異なってきます。
動作の基本となる物質は全部一緒ですが、それ以外、たとえば、外の筐体とかはメーカーによって違うんですね。
基本的に大きさ、重さは技術的な問題で決まり、化学的な問題では決まるわけではありません。

ただし、一般的な大雑把な傾向はあります。
リチウムやニッケル水素は、ニッカドに比べて軽いです。
これは、構成する電極に軽い物質が使われているからです。

>最大電流はリチウム、ニッケル水素、ニッカドによって異なります。
>容量が同じのときどの程度の差が出てくるのでしょうか？
>電解液の量によっても異なるのでしょうか？
>理論と具体的な数値、実際に測定した数値でも結構です。

よく質問の意味がわかりませんが・・・、
容量と最大電流は特に関係ないと思います。
ここで最大電流とは、その電池から取り出せる電流の大きさの最大値、だと思いますが、それは、その電池の動作メカニズムによって一義的に決まります。容量が大きいか小さいかは全然関係ないと思います。
電解液の量も、基本的に全然関係ないです。
電解液というのは、電子を運ぶ道路みたいなものですから、
必要最低限の量があればいいのです。

手に入りやすい市販の電池を比較するのと、学術的、技術的に電池を開発のために考えるのは違うと思います。
質問者の質問は、おそらく、各電池はすでに固有の値を持っている、という前提を持ったものだと推測します。
既製品の電池の事を聞きたいのでしょうか？

お礼

いつも有難うございます。
質問がわかりにくく申し訳ありません。
また、新たに質問してますのでよしくお願いします。