バッテリーパックの取り扱い
電池には大きくわけて二種類の電池があります。充電できず使い切りタイプの乾電池やボタン電池などは一次電池と呼び、充電が可能な車のバッテリーやビデオカメラのバッテリーパックなどの電池を二次電池と呼んでいます。一般的にバッテリーと言うと充電式の二次電池のことを指し、バッテリーの性質を知っておくと本来の性能を１００％発揮することができるので、この機会にバッテリーについての予備知識を勉強してみてはいかがでしょうか。。。(^0^)
■電池の性質
ところで電池はどうやって電気を起こしているのかご存知でしょうか？ちょっと難しい話になりますが...この世の中のすべての物質は原子という小さな粒子でなりたっています。物体を構成する原子は殆どが規則正しく並んでいるのですが、中には「自由電子」と言って物体の中で自由に動くことができる電子が存在するものもあるのです。電池はその「自由電子」の性質を利用して(＋)極に「自由電子」を多く含む物質を詰め込み、(−)極にその「自由電子」を必要とする物質を詰め込むことで電子の流れを作り電気を起こしているのです。
１８６０年にフランスのプランテという学者が、鉛を使った実験で電池の(＋)から(−)へ電気を流した後に、(＋)極と(−)極を逆に繋いで電気を流すと、元通りの状態にもどって同じ仕事ができる電池を発明しました。これが充電式電池の始まりだったのです。
ちなみに...乾電池には食品と同じように消費期限があります。乾電池は(＋)と(−)を銅線で接続し、その間に負荷(ムギ球やモーターなど)を入れることで一定の仕事をしますが、(＋)と(−)をショートしなくても「自己放電」という現象で電池のパワーがなくなってしまうのです。乾電池の「使用推奨期限」は製造日から２〜３年となっており、この期限内であれば十分に電池の性能を発揮することができるという目安で電池本体に必ず記載されています。電池を購入するときに一度確認してみてはいかがでしょうか？
■電池の種類
| 電 池 の 種 類 | 特 徴 | 写 真 |
|---|---|---|
| マンガン乾電池 | マンガン乾電池は(＋)極に二酸化マンガン、(−)極に亜鉛、電解液に塩化亜鉛を使用した公称電圧1.5Vの一次電池で、単３マンガン電池（赤）で７００ｍＡｈ(アンペアアワー)、単３マンガン電池（黒）で１０００ｍＡｈの電流を流すことが可能です。 マンガン電池は小さな電力で長時間仕事をする時計やリモコンなどの電池として使うことに適してます。 |  |
| アルカリ乾電池 | 正式にはアルカリマンガン乾電池と呼び(＋)極に二酸化マンガン、(−)極に亜鉛、電解液に水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムが使用された公称電圧1.5Vの一次電池です。マンガン乾電池と異なる点は電池の中心部に亜鉛、外側を二酸化マンガンで覆い、効率よく大電流を流す構造になっています。単３アルカリ電池で２０００ｍＡｈの電流を流すことが可能です。 アルカリ電池は大電流を扱うデジタルカメラやモーターを使うヘッドホンステレオなどに最適です。 |  |
| オキシライド電池 | オキシライド電池は松下電器が2004年4月に発売を開始した乾電池で(＋)極にオキシ水酸化ニッケル、二酸化マンガン、黒鉛を使用し、(−)極に亜鉛を使用した公称電圧1.5Vの一次電池です。 アルカリ乾電池に比べて約1.5倍の長寿命が特徴ですが、時計やリモコンなど消費電流の少ない機器に使うとアルカリ乾電池より寿命が短くなる場合があります。 |  |
| ボタン電池 | ボタン電池にはアルカリ、酸化銀、リチウムなどの種類があり、中でもエネルギー密度が高いリチウムボタン電池は(＋)極に二酸化マンガン、(−)極にリチウムを使用し電解液には非水系有機電解液を使用して公称電圧3.0Vを出力します。国内でＣＲ２０３２と言えば、「リチウムイオン電池」「円形」「直径２０mm」「厚さ３．２mm」を意味します。ＬＲは円形のアルカリ電池、ＣＲは円形のリチウム電池、ＳＲは円形の酸化銀電池の意味です。 |  |
| ニッカド電池 | ニッカド電池は(＋)極にオキシ水酸化ニッケル、(−)極にカドミウム、電解液にアルカリ溶液を使用た公称電圧1.2Vの二次電池で、単３ニッカド電池で５００ｍ〜１０００ｍＡｈの電流を流すことが可能です。 ニッカド電池は耐久性があり値段も安いので広く普及しましたが、自己放電が多く、メモリー効果やＲｏＨＳ指令で使用が制限される環境汚染物質を含むことから各メーカーともニッカド電池の使用には消極的になっています。 |  |
| ニッケル水素電池 | ニッケル水素電池は(＋)極に水酸化ニッケル、(−)極に水素吸蔵合金（メタル水素）、電解液に水酸化カリウム水溶液を使用た公称電圧1.2Vの二次電池で、単３ニッケル水素電池で１０００ｍ〜２５００ｍＡｈの大電流を流すことが可能です。ニッカド電池と同じような性質を持っているニッケル水素電池ですが、ニッカド電池よりも軽量で大容量、環境汚染物質のカドミウムを使用していないなどの安全性の高さからハイブリッド車のバッテリーなどに使われています。 |  |
| リチウムイオン電池 | リチウムイオン電池は(＋)極にコバルト酸リチウム、(−)極に炭素材料を使用た公称電圧3.7Vの二次電池で、ニッケル水素電池に比べ軽くて小さな容量で大電力を出力することが可能でメモリー効果がないため繰り返し充放電される携帯電話やノートパソコン、ビデオカメラなどのモバイル製品に広く使われています。 |  |
| 鉛蓄電池 | 鉛蓄電池は(＋)極に二酸化鉛、(−)極に海綿状鉛、電解液に希硫酸を用いた二次電池で、温度変化に強く品質が安定しているためカーバッテリーやＵＰＳなどに使用されていますが、材料となる鉛はＲｏＨＳ指令で使用が制限される環境汚染物質であり、日本国内でもリサイクルが義務付けられている二次電池のため、簡単に廃棄できずメーカー各社も環境面の配慮から鉛バッテリーを極力使用しない方向に傾いています。 |  |
...一時間当たりに流すことのできる電流の量で、電流をたくさん流せるということは大きな負荷(モーターなど）を動かすことができると言うこと。...ＵＰＳ(Uninterruptible Power Supply)とは無停電電源装置と呼ばれ、停電時でもしばらくの間バッテリーによりＡＣ電源を機器に供給するシステムのこと。...ＲｏＨＳ(Restriction of Hazardous Substances)はＥＵ圏内に持ち込まれるあらゆる製品に対し特定有害物質の使用を制限する指令のことで、２００３年２月ＥＵ欧州連合がこれを発令し、カドミウム、水銀、鉛など６品目が人体に悪影響を及ぼすとして厳しく使用を制限されている。
■ビデオカメラで使われる電池の特徴
ビデオカメラ発売当初は鉛バッテリーが主流でしたが本体の小型軽量化が進むにつれてバッテリーの材料も進化してきました。とくに昨今の環境問題により鉛バッテリーやニッカドバッテリーはＲｏＨＳ指令に指定されたため、各メーカーは鉛バッテリーやニッカドバッテリーの使用には消極的です。（電池自体がＲｏＨＳ指令により制限されている訳ではありません。）現在の主流バッテリーパックは「ニッカド電池」「ニッケル水素電池」「リチウムイオン電池」などが使用されているようです。全てのバッテリーに共通することは高温になるほど活性化して能力を発揮するということで、寒冷地の撮影などでは使い捨てカイロを電池に貼り付けるなどの処置で電池の持ちがかなり変わってきます。
１．ニッカド電池(Ni-Cd)の特徴
ニッカド電池はリチウムイオン電池やニッケル水素電池に比べ安価で過放電に強いと言われていますが、体積あたりの電気容量が小さくメモリー効果があるため扱いにくいとされています。
...メモリー効果(Memory Effect)とは電池容量を１００％使い切らずに充放電を繰り返すことで容量の下限がメモリーされて能力が減少する効果のこと。リセットするには放電器を利用するか充電完了後も充電器にセットしたまま一晩トリクル充電すると徐々に回復する。メモリー効果を防止するには使い切った状態で保管しなければならずニッカド電池専用の放電器もあったほどです。
２．ニッケル水素電池(Ni-Mh)の特徴
９０年代に入りそれまでビデオカメラのバッテリーの主流だったニッカド電池に代わるバッテリーとして発売されたのがニッケル水素電池です。ニッケル水素電池はニッカド電池の約１．５倍の電気容量を持つことと、材料にカドミウムを含まず環境への影響が少ないこと、メモリー効果が少ないことで各メーカーが採用に踏み切りました。
３．リチウムイオン電池（Li-ion電池）の特徴
リチウムイオン電池はエネルギー密度が高くニッカド電池やニッケル水素電池の約３倍の電圧を得ることができます。
またニッカド電池やニッケル水素電池のようなメモリー効果がなく、取り扱いが簡単で保管中のケアもほとんど必要ありません。
しかしリチウム電池は満充電状態での高温保存に弱いため携帯電話やノートパソコンのように毎日満充電しているような状態が長く続くとバッテリーそのものの寿命も短くなってしまいます。
リチウムイオン電池はリサイクル電池の対象となっていますがリチウムイオン電池自体に環境破壊物質が含まれているわけではなく原料であるコバルトが希少金属であり、コバルトの再利用のためにリサイクルが行われています。
■バッテリーの保管
バッテリーの寿命とはそのバッテリーの電気能力が５０％になるまでの充放電の回数で表されており、５００回と表示があれば「充放電を５００回繰り返すと容量が約半分になる」ということです。例えば入学式や運動会にしかビデオカメラを使用しないような人にこれをあてはめると（バッテリー寿命回数５００回）÷（充放電回数約５回/年）＝１００年使うことが可能ということになります。
しかし大抵の場合４〜５年も経てばバッテリーがダメになってしまうことが結構あるのです。
バッテリーは充電するときに劣化すると言われていますが、バッテリーにダメージを与える本当の原因は過放電が影響している訳で、バッテリーの「使用回数」を意識するよりも「使用しない期間」を意識する必要があるかも知れません。
間違っても機器に取り付けたまま、押入れの中へ...なんて事はやめてくださいね。。。(^_^;
ニッカド電池の保管
ニッカド電池の推奨充放電回数は約３００回〜５００回程度で過放電に弱い特徴があります。
ニッカド電池を長期保存する場合はバッテリーの容量を使い切った状態で保管し２ヶ月〜３ヶ月に一度充放電を行う必要があります。
ニッケル水素電池の保管
ニッケル水素電池の推奨充放電回数は約５００回〜１０００回でニッカド電池に比べてサイクル寿命は向上したものの、ニッカド電池よりも過放電に弱い傾向にあります。 ニッケル水素電池を長期保存する場合はニッカド電池と同じくバッテリーの容量を使い切った状態で保管し２ヶ月〜３ヶ月に一度充放電を行う必要があります。
リチウムイオン電池の保管
リチウムイオン電池の推奨充放電回数は約５００回〜１０００回で自己放電率がニッカド電池などと比べて非常に低いため過放電状態になりにくい性質があります。
リチウムイオン電池は満充電状態で周囲温度が高いほど劣化が激しいため長期保存する場合はバッテリーの容量を使い切った状態で低温保存することをお勧めします。だからといって冷蔵庫などに入れると内部の金属部分が錆びてしまうため絶対にやめてくださいネ。
