乾電池と充電池には大きな違いがある!

近畿地方に出張に行ってた旦那が台風5号から逃げるように帰ってきました関東で生まれ育った旦那は初めて台風の本場(?)に行き「台風ってすごいとホテルでテレビで鳴り続ける速報(台風の警戒情報)にビックリしたようです。

そんな旦那を駅まで迎えに行くことに出かける準備をして玄関扉を施錠しようとしたら…ピピピッと警報(アラーム)が先日歯科医院で火災報知機の警報(誤報)を聞いたため一瞬ビクッとしましたが、視界の端で煌めいた赤いランプに気づき電気錠用の電池が切れたのだと分かりました(過去に一度交換経験あり)。
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我が家の玄関扉はYKKのスマートコントロールキー(ピタットKey)なので玄関扉に電池ボックスがついています。電池ボックスにはアルカリ乾電池(単三)が4本入っており、前回は使用開始から2ヶ月ほどの電池交換になりました。あれから半年でまた電池切れなので、予想以上に電池を交換する必要があるようです(我が家は1日に何回も施錠・解錠を繰り返しています)。

使用できなくなった乾電池の処理はけっこう面倒なので充電池にしようかと思いましたが、「”充電池は使用不可”のものもある」と聞いたことがあったので、YKKのホームページで調べたところ「エボルタ充電池は初期電圧の違い等により不可」と書かれていました。買いに行かなくて良かったと安心しつつ、乾電池と充電池の違いが気になったので調べてみました。

▽”エネループ”の三洋電気を買収していい感じになった?(個人的な意見です


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乾電池と充電池は初期電圧が違う

私は電池について「同じ形ならば同じ電池」と思っていましたが、実際は「同じ形でも違う電池」のようです

電池とは化学反応で電気を発生させる小さな発電所です。簡単にまとめると電池の中には液体と金属の芯が入っていて、液体が芯に接触すると化学反応が起きて電気が発生します。「スキー場でデジカメが使えなかった」という体験談があるのは気温が低すぎて化学反応が起きなかったからです。

電池は形によって液体の量と芯の大きさが異なります。つまり発電できる量に違いがあるので単三電池を単一電池として使用できないのです。


上の商品のような交換ソケットをつければ単三を単一にすることができますが、非常用程度に考えておいた方がいいかもしれませんね。ソケットをつけても容量が少ないので「使えなかった」「すぐに電池が切れた」などトラブルが発生してもいます。実際にガスコンロの電池(単一)を単三にソケットを付けて使おうとしたら使えませんでした

乾電池と蓄電池では電池の中の液体と芯の素材が全く違います。そのため乾電池と充電池は『初期電圧』が違います。理科の授業の影響で電池といえば1.5Vと思っていましたが目からウロコの新事実でした

【初期電圧の違い】
乾電池 … 1.5V
充電池 … 1.2V~1.3V

電気で動く製品の全てに”動くために必要な電圧(動作電圧)”があります。そのため乾電池よりも初期電圧がやや低い充電池では動かない製品があるのです。

全ての家電には動作電圧がある

家庭用コンセントからはいつでも100Vの電圧が供給され続けますが、化学反応で液体が変性し芯が減っていく電池はそうはいきません。電池は使用し続けていくと電圧が下がっていきます

ここで乾電池と充電池の違いが出てきます。乾電池の場合は乾電池は使用を続けると電圧が下がり続けますが、充電池は使用を続けても電圧がほとんど下がらず、放電し続けても常に1.1~1.2Vの電圧を維持します。

さて電池で動く製品(電池使用機器)を使っている人ならば、突然動かなくなること、つまり「電池が切れた」状態を経験したことありますよね?”電池切れ”は電池がカラになった(化学反応が起きなくなった)状態ではなく、”電池切れ”はその製品が動くのに必要な電圧(動作電圧)が供給できなくなった状態です。

電池は使用し続けると電圧が下がっていき、電池使用機器の動作電圧を下回るとその製品は動かなくなります。一般的に動作電圧は1.0V程度に設定されていますが製品によって異なります。

「切れたはずの電池を使ってみら動いた(ラッキー)」という体験談がありますが、これは以前使用していた製品Aの終止電圧が新たに使用した製品Bに比べて動作電圧が高かったからです。

★電池を捨てるときの注意★
上で説明したように”電池切れ”は発電量が減っただけで、実際には未だ化学反応が起きて電気が発生する状態です。捨てるときは電極が他の電池と接触しないように、プラスとマイナスの電極部分に絶縁テープを貼ってから捨てましょう

「充電池の使用不可」とする理由

電池使用機器には動作電圧(1.0V程度)がありますが、充電池は動作電圧未満まで電圧が下がらず容量の限界まで放電・重電を繰り返して使用し続けられることがあります

「長く使えて便利」と喜んではいけません容量限界まで使えることは次のようなトラブルを起こす可能性があります。

電池切れのアラームが鳴らない

電池使用機器の多くは突然動かなくなって使用者を困らせることがないように、電池切れが近いことを報せるアラーム機能が付いています。
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いま使用している電池の電圧が終止電圧に近づいたらアラームが鳴るように設定されていることが多い

充電池は1.1~1.2Vの電圧をずっと維持し続けるので、アラームが鳴らずに限界(容量がなくなった状態)になって突然ピタッと動かなくなってしまうことがあります。

我が家のような電気鍵の場合は「鍵が開かない」または「鍵が閉まらない」といったトラブルになります。先日記事に書いた火災報知機も電池式なので、「いざというときに鳴らない」というトラブルは生命の危険にさえなります(火災報知機に関する記事は「」です)。

電池が液漏れする

充電して何度も使用できる蓄電池といっても寿命があります。寿命を迎えた充電池に無理やり充電・放電を強いると過放電により電池が壊れ液漏れを起こすことがあります。電池の中に入っている液体は劇薬なので、製品を壊したり、触れた人にケガをさせるなどとても危険です。

過放電はとても危険なので、そのため子ども向けの玩具などには過放電によるトラブルを未然に防ぐために「充電池の使用不可」と書かれていることがあります。

eneloopやEVOLTAの充電器には過放電を防ぐ安全装置が付いているので、寿命を迎えた電池は充電できません(過放電を防ぐことができる)。残念ながら全ての充電器に安全装置が付いているわけではないので(付いていても信頼性の高い安全装置かは不明)、充電器を購入・使用する場合は十分に気を付けましょう。

まとめ

エコで経済的という理由から全ての電池使用機器に充電池を使用しようとする人は少なくありませんが、「充電池では作動しない機器がある」ことと「乾電池の方が安全に使用できる場合もある」ことはきちんと理解しなくてはいけません。

火災報知機のように万が一のときに使用できなければ何の意味もない機器もありませんからね

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