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充電式の乾電池の電圧がが1.2Vなのはなぜなのでしょうか?

通常の乾電池の電圧が1.5Vなので1.5Vの充電式の乾電池があればより便利に使えるとおもうのですが。

ちなみに、携帯ラジオ、懐中電灯などに1.2Vの充電式の乾電池を使用しています。
物理的に電圧が0.3V違うので厳密には規格外の使用(通常の乾電池の寿命を消耗して電圧が落ちてきたものと同じ状態)です。

技術的に1.5Vの乾電池をつくるのが難しいとは考えられないのですが・・・・

  • 質問者:firefoxは使いにくい
  • 質問日時:2009-12-28 14:58:12
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>充電式の乾電池の電圧がが1.2Vなのはなぜなのでしょうか?

電圧(起電力)は、
電極に使用している素材の「イオン化傾向」(電子の放し易さ)の大きさで決まりますので、
ニッカド電池、ニッケル水素電池 等、その使用している電極の素材で 1.2V となっています。
※ イオン化傾向:化学反応的には「酸化され易さ」とも考えても良い。
  電気的に考えれば、電子の放出の事。

>電圧が0.3V違うので厳密には規格外
無論、シビアに 1.5V を要求する機器には推奨されません。
反対に、1.5V より電圧が高くても同じです。
LED懐中電灯は別にして、豆球の懐中電灯で、仮に、リチウムイオン電池のように
電圧が高いものを使用すると、明るく照らしはするものの、
フィラメントが直ぐに焼き切れてしまうのと同じです。

>通常の乾電池の寿命を消耗して電圧が落ちてきたものと同じ状態
やや、認識が異なります。
使用する機器の回路設計において、どれぐらいの動作電圧の範囲を保証しているか、
と、それに、動作電流をどれぐらい必要としているか、
であって、
消耗して電圧が落ちた電池と、蓄電エネルギーが満タンの 1.2V では、条件が違ってきます。


>技術的に1.5Vの乾電池をつくるのが難しいとは考えられないのですが・・・・
既存の電極素材で、技術的に難しくないのであれば、世の中に出てきていると思えるのですが?
また、新素材の電極/電解質での2次電池では、
電池のエネルギー容量・需要・安全性・コスト 等 が商業ベースにするのに
”技術的に難しい”という話もあるかもしれません。

===補足===
要は、
起電力は、正極と負極の両方の素材のイオン化傾向(及び 電解質)で決まることと
1次電池ではなく、2次電池とした場合に 1.5Vとするのに
電極の素材として、商用ベースとなりえる為の技術的な難しさ ではないでしょうか。

  • 回答者:他のブラウザーを使ってみては? (質問から5時間後)
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とても参考になり、非常に満足しました。回答ありがとうございました。
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イオン化傾向・・・・懐かしい言葉ですね。
分かりやすい説明です。

でも、それならば、同じ1.5V乾電池でリチウムを用いるのとマンガンを用いるのではイオン化傾向がかなり違うような気がします。

また、充電式の電池もリチウムを用いたら1,5Vの充電式の乾電池ができるのではないかなあと思いました。

並び替え:

電気的な特性で決まってしまうからです。
1.5Vにしようとすれば2個を直列にしたうえ、抵抗などで分圧して作り出す必要があります。そんなのを作ったところで無駄が大きいですし、だいたい充電装置がとてもややこしくなってしまいます。
第一、1.2Vでも使用できる機器は多いので、それほど困りません。
ただ、なかには1.5V程度の電圧を必要とするものもあるので、そういう機器には一般の二次電池は使用できません。

ちなみに、マンガン乾電池などは直接電圧だけを計れば1.6V以上はあります。ただし、内部抵抗が大きいため、電流を流せば電圧は落ちます。それで乾電池を使用する機器はある程度の幅に対応できるように作られています。

  • 回答者:匿名希望 (質問から3時間後)
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>直接電圧だけを計れば1.6V以上はあります。内部抵抗が大きいため、電流を流せば電圧は落ちます。
これはよくはかりません。
物理学的に単純に考えると 電圧=電気抵抗×電流
なので電流が流れてこその電圧だとおもうのですが・・・

その一方で雷や静電気などでは放電前でも電位差という表現がありますね。
質問とは離れてしまいますが電流が流れない状態の電位差とはどういうものか、どうやって測定するのか知りたいと思いました。

こちらでも似たような質問がありました。
参考にどうぞ。

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1413251249

  • 回答者:匿名 (質問から7分後)
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参考になり、満足しました。回答ありがとうございました。
お礼コメント

参照のURLを拝見しました。
いろいろ書かれていましたが、さっぱりわかりません。

分かりやすく説明してくださいませんか?

電圧の規格が異なるのは互換性が狭まり不便です。
いうなれば、自動車の仕様がディーゼルとガソリン車という感じですね。

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