ニカド電池とは？
ニカド電池の歴史
ニカド電池は、ニッケル・カドミウムを原料とした家庭用充電池を代表してきた歴史があります。よく、自動車用バッテリーの液体が衣服を溶かすなどの性質があるのに反し、ニカド電池では、旧来よりその安全性が確かめられたこととして、ホビー用や特殊作業用に使用されていました。
今は、ニッケル系の充電池にとってかわられていますが、現存する充電池のニカド電池であります。
ニカド電池の現在
ニカド電池は、その容量が放電により減量していくのが早く、充電容量や充電持ち時間いわゆるロングライフバッテリーとしては不向きと言う点で、現在大手で採用され内蔵されている充電池とは違います。なので、一般家電には不向きと言えます。
ただし、ニカド電池の汎用性は、特別な使用法の場合には適している場合があり、電子機器以外の充電池として重宝します。
電池の種類と特徴
ニッケル系充電池
ニッケル系電池は、ニッケルとカドミウムを混ぜた状態の方法と、ニッケルと水素で合成する電池に大きく分かれます。ニッケルに水素を充填させた電池は、先進技術の中のはなしで、小型用家庭充電池でも昨今大きく採用されています。
ニッケルと言う元素により、従来のカドミウムを充填するよりも、水素で合わせる方がロングライフをキープできます。
ニッケルで電気を蓄える
ニッケルという金属を電池内に合成して、様々な添加する液体や、その他の充填する素材により、ニッケルの金属は有望とされています。
もともとカドミウム系電池で、採用された実績があるため、カドミウムを使用しない方法になれば、さらに安全性が確保されます。ニッケルは、元素記号Niで表され、単体の物質の事になります。
リチウム系充電池
リチウム系電池は、歴史的には小型電池としての汎用性があり、現在はリチウムイオンとしての充電池として、先進を行っています。ニッケル水素型充電池に対し、リチウム系電池は、ニッケルを使用しない電池として出ていますが、特殊な使用法というかたちで、家庭用充電池としてはあまりみかけません。
リチウムは大型バッテリに使用される
リチウムという素材は、特殊利用のされる金属になり、交換できるタイプの充電池よりも、製品に内蔵されたかたちでの利用がされています。リチウムの電圧保持力や、ロングライフ・耐久力は証明されていますので、従来のニカド電池よりも、安全性の高い使用法が可能です。
また、電圧のキープパワーも一定で安定しているので、内蔵製品に向いています。
カドミウム系充電池
ニカド電池のカドはカドミウムの元素名です。ニはニッケルを現しています。なので、カドミウム系電池と言えば、通常ニカド電池を示します。ニッケル・カドミウム電池と言う名称や、カド・ニカ電池と言う名称でも通るものです。
カドミウムと言う元素は、生産する際の安全基準が重要で、かつて公害などで、有名になることもありましたが、製品化される時点では安全性はクリアされています。
安全性クリアのカドミウム系ニカド電池
ニカド電池は日本の昭和時代の頃から、製品化されていました。充電池と言えば、ニカド電池を指すことが普通で、今では、ロングライフや一定電圧の最新タイプが出ているため、下火にはなっています。
ニカド電池は専用の充電器での充電が必要になり、現在のニッケル水素充電池用充電器とは、分けなくてはなりません。充電すると熱くなったりしますが、ホビー用使用では問題ありません。
リチウムイオン電池
リチウムイオン電池は、それまでのリチウムタイプ電池とは違うもので、高容量として使用されます。昨今の電気自動車や、準電気自動車の類に使用されます。リチウムイオン電池は、高電圧・高容量・電力キープの点で、実績が証明されています。
リチウムを荷電状態にする点で、充電池としての仕様が可能で、充電仕様でのサイクルが可能になっています。
リチウムイオンはリサイクルで再利用
リチウムイオン充電池は、サイクルとしての利用はリチャージで可能になりますが、自動車を廃車するにあたっては、かならずリサイクル製品として再利用されることが望まれます。
リチウムイオン電池には、他の金属なども原料として含有されていますので、電池自体のリサイクルが可能です。製品に内蔵されたものが多いですが、メーカーに回収してもらうのが普通です。
ニカド電池と他の電池の違い
ニカド電池が違う点は、低容量であることや電力キープタイムが弱い事で、現行の汎用製品に劣る事があります。また、繰り返しの充電が度重なる面倒さから、製品への内蔵タイプとしては不向きになります。
ですが、充電直後からの電圧の減量レベルとして考えると、瞬発性の点では優れている事があり、充電の煩雑さをクリアすれば、有用な電池と言えます。
充電池の中でも、電量が低く電力としての持続力が弱く不安定である問題点から、電子機器での使用は向いていません。電子機器では同じ電量と電力が必要になるからです。なので、ニカド電池はモーター系の使用法、つまり電池式モーターの駆動に向いています。
ニカド電池を繰り返し充電することでも、電池の劣化は避けられませんが、より趣味的な使用法が製品としての強みです。
電池の互換性はアンペアを確認
ニカド電池の特性
ニカド電池の電圧は、通常1.5Vの表示はされていません。なので、電力不足でニカド電池が現行の製品に不向きな事はあり得ます。そして、製品の充電池にはアンペア・電量としての必要性があり、ボルトだけでの合致では家電製品が機能しない事になります。
なので、ニカド電池はボルトとアンペアとして指定された製品には向かないことがあります。
家電の必要とするバッテリ容量
家電製品はバッテリの容量として、まずボルトVの指定があり、その次にアンペアAhの指定があります。これに適応したバッテリを使用しないと、動作しなかったり、まれに過電流が起こって充電池を使用した家電製品がショートし、故障する恐れがあります。
なので、充電池の製品との互換性を合わせるためには、充電池の型番を合わせることが必要になります。
電圧について
ボルトは電気の力
ボルトと言うのは、電圧として日本語で表記されます。これは、電圧・パワーのことで、このくらいの力がないと、動作しないという、いわば電池のいのちの事です。
つまり充電池であったとしても、その充電池の数をセットしないと、家電製品は動作しません。電池を直列に繋ぐことで、そのプラス分の電力として作用します。
ニカド電池の電圧
ニカド電池はボルトの表示としても、通常の電池のボルトよりも低い程度になっています。しかしこれは、標準化された電圧の表示で、実際は充電直後が一番電圧が高く、使用によりだんだん減量していく仕組みです。
つまり、電圧が一定のものを要求する製品には、不向きでいわば互換性のない電池というかたちになります。
放っておくと充電池は放電する
ニカド電池は、他の充電池に比べて違う事や、互換性の点において不十分な点が挙げられますが、放電と言うテーマでもそれは言えます。放電と言うのは電池に電極を通していなくても、電力が自然に減っていく特徴の事を指します。
つまり、自然放電によって、ニカド電池の電力は消耗します。なので、緊急時の保存用電池としては向きません。
充電池の放電を防ぐには
充電池の特徴としてニカド電池が放電しやすいことは、逆にニッケル水素充電池や、リチウムイオン型充電池を使用する方が、現代の家電には向いていると言えます。ニカド電池の放電を防ぐには定期的な充電が必要です。
また、放電を繰り返すと、充電池自体の充電回数の摩耗により、電池の容量が減っていきます。なので、充電残量が減るのが早くなると、充電池交換が必要になります。
ニカド電池の特徴と特性
ニカド電池の仕様は向き不向きの家電がある
ニカド電池の違いについて、互換性の違いがある事は述懐しました。もし、ホビー用で充電池を使用する場合は、ニカド電池は電子機器には向かない点がある事と、逆に電圧の瞬発力があっても大丈夫な駆動系に使用することは、筆圧に値します。
つまり、電化製品を故障させない為に、ニカド電池の仕様は、素子の違いを見分けて使用するべきです。
ニカド電池の使用法により役立つこと
ニカド電池の他の電池との違いは、その充電直後の瞬発力の特徴にあると言えます。確かに繰り返しの充電によるバッテリーライフはニッケル水素型充電池には劣る点があります。そして、互換性の違いからニカド電池は特殊な使用法が望ましくあります。
モーター駆動系に置いて瞬発力が欲しい場合は、素子の安全性を確認したのちに行ってください。
ニカド電池はニカド電池専用の充電
ニカド電池は、ニッケル水素型充電池よりも製品化されにくいという点で、互換性の少ないことが難点です。これは、電圧・電量・放電という充電池の特徴により、制限される難点です。
そしてその為に、従来のニカド電池の充電器には、ニッケル水素型電池の充電器は不向きです。充電はニカド電池であればニカド電池専用の充電器で行ってください。
充電器の種類
充電器の種類は、ニカド電池はニカド電池対応の充電器。ニッケル水素型電池は、ニッケル水素型充電池対応のものと、決まったものを使用しましょう。これは、メーカーの出しているニカド電池にはその商標名の付いた充電器が相応しいと言い換える事ができます。
もちろん、ニッケル水素型充電池には、その商標の付いた充電器が相応しいでしょう。
充電器の充電容量
充電器の違いは、充電池の違いによって、その互換性対応のものにしなくてはなりませんが、これは充電器の充電容量と言う点でも説明できます。よく急速充電器というものがありますが、このようなものは、電量・アンペアの量が通常充電よりもＵＰされています。
なので、急速充電器では専用の同じ商標の充電池を使用するべきです。
ニカド充電池が適した製品
ニカド電池は旧来の家電に向いている
ニカド電池は昭和時代からあった電池になります。充電池として通常の電池ボックスにはいるものですが、充電直後の直列繋ぎは、総電力がかなり高いものになります。
マザーボードの素子の並び方にも注意が必要ですが、より原始的なモーター駆動や、ライト系のフィラメントを使用する発光物に向いています。
ニカド電池は消耗が激しい
ニカド電池の特徴は、瞬発性が高い分、電力としてもパワーを持続的にキープできない劣点があります。なので、先進の充電池との違いから、電力が切れかかると、充電を再び繰り返さなくてはならない、煩雑さは避けられません。
そして、繰り返しの充電に関しても、電量を保持できるロングライフには不向きであることが言えます。
充電池の安全対策
ニカド電池の特徴は災害対策用には不向き
災害対策や備蓄用では、無充電期間によるショートライフの充電池は不向きです。その際は、容量がたっぷりあるロングライフの乾電池を準備し、使用しましょう。
充電池を×2使用することで常時の充電池使用
ニカド電池の特徴は、ショートライフにあります。なので、連続使用する際は、スペア用に個数×2以上の予備充電池を用意しましょう。また互換性を合わせるために、ニカド電池での使用はニカド電池だけの併用にしましょう。
まとめ
昔からあったニカド電池
昭和時代からニカド電池は充電池として活躍していました。その当時は家電製品の小型化にともない、乾電池では経済性が悪いために、ニカド電池を使用したのです。当時から小型家電製品は大きく進化を遂げ、電子機器類においても、その充電池の作用から製品群の仕様を決定するくらいの力があります。
さまざまな充電池のなかのニカド電池
ニカド電池で問題となるその違いや、互換性の事は、やはり専門家の知識が必要なことがあります。従来ニカド電池は専門的な使用法や、ホビーとしての使用法が望ましく、一般家電としてはあまり向いていません。
今は、ニッケル水素型充電池が主流ですし、リチウムイオン電池は自動車を動かす力を持っています。ニカド電池の互換性や特徴はやはりマニア向けのものと言えるでしょう。