乾電池の整理、足元ライトの放電特性実験
  2015/09/16,2017/10/15,2018/1/16:アイデアいっぱいの足元ライトの開発結果を反映  

■動機: 
2015/08/24 ワイヤレスマウスの動作不良 ノートパソコンのワイヤレスマウスが動いたり動かなかったりした。 早速、ワイヤレスマウスは、巻き取り有線マウス(MA-BLMA9BK)に変更した。
使いかけの保有乾電池を調べると20本以上あった。これらがまだ使えるかどうか全く判らないので、電池について勉強し、判定方法を実験テストすることにした。
2015/09/12 釣りに行って電池切れ エビ生かし用のエアポンプが動かなくなった。調べたら単1で0.9Vしかない。帰宅して1.5Vに交換した。また、電子浮きが光らなくなった。これも帰宅して交換した。外出時は予備電池を携帯するか、外出前に残量をチェックする必要がある。
・大地震が近づいている。災害時に一番必要なものは、懐中電灯、次が水である。

■テスター: 電流測定用にデジタルテスターを新しく購入した♪
計る道具⇒新デジタルテスターデジタルテスター
保有例
KKMoonの RM-101
(クリックで拡大)
1,700円、2017/12月購入
大きさ:130x65x30mm
重さ:180g
kaiseの SK-6500 (クリックで拡大)

3,200円、2015/8月購入

オートレンジ機能
電源:CR2032ボタン電池
大きさ:109x55x9mm,60g
乾電池の電圧測定ダイヤルを直流電圧に合せる。
テストプロッドを当てる。
1.532Vと表示するので記録しテストプロッド外す。
ダイヤルを電源OFFに合わせる。
ダイヤルを直流電圧に合せる。
テストプロッドを当てる。
1.532Vと表示するので記録しテストプロッド外す。
ダイヤルを電源OFFに合わせる。
抵抗値測定電圧測定と同様。
電圧測定と同様。
乾電池の電流測定直列接続で測定。最大600mA
電流は計れない。
ダイヤル7ポイントあるが、電源OFF、直流V、電流mA,抵抗Ωの4ポイントだけを使う。
電源OFF、直流V、交流V,抵抗Ωの4ポイント
備考電流計として使う。簡単な操作で測定できる。
簡単な操作で測定できる。

・kaiseのSK-6500は、プラダンで写真の黄緑色の箱を作ってこの中にケーブルを入れている。

■電池容量、エネルギー量について
●サンワダイレクトでモバイル用電池を販売していた。42Wh、11,200mAhである。単4電池が1000mAhなので、12本あれば間に合うと誤解した。よくみると、電圧は3.6Vが前提。単4は1.5Vx1000mAh=1.5Wh。42Wh/1.5Wh=28本必要。
●保有タブレットd-01jは3.82V,4980mAhのリチウムイオン電池である。単4電池が1000mAhなので、5本あれば間に合うと誤解した。単4では、3.8Vx4.98A=19Whなので19/1.5=13本必要。

■電池残量チェッカー
計る道具⇒百均セリアパナソニック
保有例
百均のPowerCheck
108円
電源:◎◎電池なしで動作
測定する電池のパワーで針を振らしている
電池チェッカー FF-991P
1,000円
電源:コイン形リチウム電池で動作。交換不可。5000回測定可能
乾電池チェック機能針が右側の黒のレンジまで振れるとOK
赤、黄、緑(good)の3種類のランプで結果表示。
備考電池のセットが少し難しい。故障しない
◎◎操作が簡単。 
乾電池残量の判断電池の残量は、電池にマジックで電圧値を書く。
 1.4V以上:新品同様。 1.1~1.4V:まだ使える。0.9V以下:廃棄


■電池の種類と特徴
No種類規格特徴
1単1乾電池 大きさH61.5mm,φ34.2mm、1.5V  
3単2乾電池 大きさH50mm,φ26.2mm、1.5V  
5単3乾電池  大きさH50.5mm,φ14.5mm、1.5V  
7単4乾電池 大きさH44.5mm,φ10.5mm、1.5V
8ボタン電池LR1130φ11mmx3mm,1.5V LEDライト兼手動発電ライト、DAISOこの電池が3個も入っていた!40mAh 2個で108円
9ボタン電池CR2032大きさφ20mmx3.2mm,3V リチウム電池 220mAh,660mWh, 標準放電0.2mA,1100時間、2.4Vで使用中止。50~100円 デジタルテスター、タイマー、温湿度計
10ボタン電池CR2025大きさφ20mmx2.5mm, 3V 例:扇風機用リモコン
11積層電池6F22角型, 9V ソーラーパワーメーター、非接触温度計、照度計


■アルカリ電池とマンガン電池 規格の1文字目は、L:アルカリ電池、なし:マンガン電池
No項目アルカリ電池マンガン電池
1単1容量・価格17000mAh? 200円、54円(daiso)8500mAh 90円
  規格・重さLR20 128g ブクブクR20 103g 
2単2容量・価格8000mAh 130円4000mAh 60円
  規格・重さLR14 67g 懐中電灯R14 54g 
3単3容量・価格3000mAh、2000mAh 50円、26円1000mAh 40円
  規格・重さLR6 23g R6 18g 
4単4容量・価格1000mAh 22円(DAISO)500mAh 16、13円(seria)
  規格・重さLR03 11g LEDランプR03 9g リモコン
5液漏れ被害×強酸、強アルカリのため機器が使えなくなる
○10年保証もある。
 被害が小さい
×すぐ液漏れする
6内部抵抗◎小さい大きい

放電特性グラフ LR6 マクセル などで検索し、メーカー公表グラフから読み取った。定電流、定抵抗の2種類のグラフがある。使えば電圧が下がってくるが0.9Vが限界電圧としている。放電終了電圧、終止電圧、Evとも言う。 新しいデータは公表されていないことが多い。

◆乾電池が何時間使えるか実験 期間は2週間、正味時間が数時間
・セリヤのマンガン乾電池8g/本とパナソニックのアルカリ乾電池11g/本。
 足元ライトを点灯させて、2種類の乾電池で電圧を測定しました。
アルカリ乾電池 (図4)
・アルカリ乾電池は最初6時間連続点灯させた。非常に明るい状態で電池を使い切ったと思っている。暗くなったので消灯して休ませた。
・アルカリ乾電池の累計使用時間8時間後から、30分点灯させ、30分休ませることを5回繰り返している。
・アルカリ乾電池の累計使用時間8時間後から、30分点灯させ、30分休ませることを5回繰り返している。

マンガン乾電池 (図5)
・1.5時間後の電圧降下が大きい。


・1日ぐらい休ませると0.8Vも電圧が回復した事があった。アルカリ電池でもこのように回復した事に驚いた。
・強力で高価なアルカリ乾電池と安価でパワーのないマンガン乾電池の使用可能時間の差が明確でない。重さと取り出せるパワーは比例すると思っている。即ちアルカリ電池は3割長く使える。この考えからアルカリ乾電池を使いたい。
単4電池は単3電池の2分の1のパワーと考えていたが、3分の1ぐらい。単3電池は23gで単4電池11gの2倍。

・液漏れの原因 過放電84%、長期保管7%。内部にガスが常時発生している。このためアルカリ乾電池はガスを逃がすための弁がついている。

■保有乾電池の整理 電池残量チェッカーは使わずデジタルテスターだけを使いました。

単3単4は、1.6~1.5vが8本、1.2~1.3Vが8本、1.1Vが5本で合計21本あります。
単1単2は、1.6~1.5vが6本あります。電池ごとに電圧を書いています。
プラダンでケースを作り収納しました。2か所のパーティションは位置を変更できます。