• 2007-04-20 初版
• 2008-11-22 改定

はじめに

単三電池(AA)、角型電池(006P)に引き続き、単四電池(AAA)の放電特性を測定してみました。

乾電池の種類

現在出回っている乾電池の種類をまとめました。よく使われる単四形(AAA)を前提にしています。

一般名称	JIS型式	一次/二次	公称電圧	正極	負極	電解液	備考
マンガン電池	R03	一次	1.5V	二酸化マンガン(MnO2)	亜鉛(Zn)	塩化亜鉛(ZnCl)	10本100円などポピュラー
アルカリ電池	LR03	一次	1.5V	二酸化マンガン(MnO2)	亜鉛(Zn)	水酸化カリウム(KOH)	4本100円などポピュラー
ニッケル電池	ZR03	一次	1.5V	オキシ水酸化ニッケル(NiOOH)	亜鉛(Zn)	水酸化カリウム(KOH)	Panasonicのオキシライド
ニッケル水素電池	HR11/45	二次	1.2V	オキシ水酸化ニッケル(NiOOH)	水素吸蔵合金(MH)	水酸化カリウム(KOH)	小型大容量、急速充電

測定方法

定電流負荷を使って「電圧」「時間」特性を測定すれば、放電容量mAHをすぐに求められます。 放電容量1000mAHとは放電終止電圧に達するまで0.2C(200mA)で５時間放電を続けられるという意味です。 電流と時間の積で表されることから、電流がわかれば放電時間をある程度見積もることができます。 使われ方によって放電容量は変わります。 放電終止電圧は二次電池では1.0Vを想定していることが多く、一次電池では0.9Vを想定しています。 これは電池の特性から、どこまでの電圧までなら安定に使えるかに起因します。 ここでは固定抵抗を使って「特性」と「放電容量」を測定します。 一分間隔で負荷電圧を測定することで、その区間内の電流がわかります。 これを放電終止電圧に達するまで積算すれば放電容量を求められます。
放電容量[mAH] = Σ(E / R / 60min x 1000mA)
ここでは３つ電池を比較します。

一般名称	メーカー	単価
マンガン電池	100円ショップ、10本100円	10円
アルカリ電池	100円ショップ、4本100円	25円
ニッケル水素電池	BetterPower 900mAH、急速充電器使用※	140円

※公称容量の90%を急速充電します。

大電流特性

CDプレーヤー、MDプレーヤーに代表される大電流を想定した測定です。 常時240から200mAの電流を必要とするレンジです。 測定負荷として５Ωの抵抗を使用します。
(測定温度は20Cから25Cの範囲、原則購入直後の新品)

放電終止電圧=1.0V

一般名称	放電容量	放電時間
マンガン電池	140mAH	0:37
アルカリ電池	637mAH	2:47
ニッケル水素電池	723mAH	3:05

放電終止電圧=0.9V

一般名称	放電容量	放電時間
マンガン電池	178mAH	0:49
アルカリ電池	732mAH	3:17
ニッケル水素電池	736mAH	3:09

• マンガン電池も使用できるレンジですが、容量が少ないのは否めません。
• ニッケル水素電池にも欠点があります。欠点を知った上で上手く使いこなしましょう。