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乾電池の寿命

Kirin

我らが(?!)パナソニックのアルカリ乾電池(エボルタ)の単三型の特性です。

グラフを見ると乾電池は温度依存性がとても強いですね。
-10℃だと、20℃の時の20分の1しか電力がとれません！

放電特性(0.9V)を見ると、電流が大きくなればなるほど電池の消耗が激しく
20mAで900時間(18000mAh)に対して、2000mAで2時間(4000mAh)と凄い幅があります！
20mA未満の微弱電流だと自己放電(年1%程度?)分の影響が大きくなってきそうですね。

実際に電力量を計算する場合は、電流値に電圧を掛ければいいので、
放電カーブから見い出した平均電圧を例えば1.2V(@10Ω)の場合、
定電流放電特性のグラフから1.2V/10Ω=120mAで140h(16800mAh)なので
16800mAh×1.2V=20.16Wh=72.6KJ(キロ・ジュール)とかって計算できますね。
これに使用温度にあわせた補正と自己放電率を加味すれば計算完了。


電池で直接マイコンを動かすのか、DCDCコンバータで3.3Vとかに昇圧するか等によりますけども
回路の消費電流にあわせてグラフの読み方(値)が変わってきます。

その他、乾電池(特にアルカリ)は高温になると液漏れしやすくなるのと、電池ボックスに酸化膜ができるので信頼性の高くない製品向けですね。

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  • そういえば某電池屋さんが
    電池のバラツキがあるので40%程度マージンを見てくださいといってました。

    たぶん乾電池は環境変化による変動の方が大きいので、実務的には想定されるワースト条件で2倍くらいマージンをみておけば安心ですね。
  • Kirin様

    弊社の出入りの業者も同じこと言ってますね。

    どちらかと言うと新鮮度が一番影響しますね。

    １００円ショップの電池の方が、新しいので

    性能は、松下さんより上の場合が多いですね。

    SSより
  • SSさん

    ほんと単三あたりは100円ショップが新鮮で断然お買い得ですものね！

    乾電池は規格物なので、どこのメーカーでも基本的に同じ容量で
    液漏れ防止などの付加価値で値段が変わってくると思えばいいのかな。
    (データシートがあるとか、ないとかはありますけども)
  • Kirinさん

    アルカリ乾電池で、液漏れ防止設計のマ○○ルのボルテージ乾電池ですが、衝撃で電圧降下がおこるという現象が確認されています。パナソニックでは、確認されていません。全ての電池メーカーを調べたわけではないので、他のメーカーにも共通した問題もしれませんがぁ！！

    ハンディーターミナル装置などでは、静止して使う事が
    多いと思いますが、ドラマやバラエティ番組使用する
    機器の場合、スタッフが使用中に走ったり、機材を
    ぶつけたりします。
    この衝撃で電圧降下が起こり、機器が動作停止してしまうのです。瞬間的に電圧が戻れば動作停止しないのですが、しばらくして電圧が復帰するため停止してしまうのです。

    電池は、Wiiのリモコン並の強固な電池ケースに入れてます。
    端子自体もかなり圧力をかけていて、接触抵抗が増える
    事もありません。

    裸の乾電池を叩くと、しばらく電圧降下して自然に復帰する現象です。1.5Vが1.0Vになります。３分位で元に戻る不思議な現象です。１００個に２，３個位です。
    メーカーに聞いても回答が貰えないんですよね。


    化学変化がおこるんですかね？
    こんな電池では、ミニ４駆とかラジコンカーには、使えませんね。

    SSより
  • SSさん

    何でしょうね、その不思議な現象は！
    まぁ最近その、ドイツ国旗のような配色の電池は見かけませんけど。

    私の想像力を働かせると、衝撃で内容物(アルカリ液?)が偏って、接触不良みたいな状態になるのかもしれませんね。
    時間が経つと、じわじわと偏りが回復することで電圧も回復するみたいな感じ?

    実は電池の中に空洞ができているかどうかとか、そういう製造上のバラつきで不具合が発生してたりするのかもしれませんね。
    ケースが微妙に膨らんでいたらNGとか^^;


    たとえ電池に問題があっても、中々電池のせいに出来ないのが苦しいところなんですよねー。