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ニッケル水素電池と電池式モバイルバッテリー

以前(2019年 10月 27日の日記参照)購入した、単三電池 4本を使うモバイルバッテリーをしばらく使ってみました。

使用する電池はアルカリ電池ではなく、ニッケル水素電池です。満充電のニッケル水素電池 4本を使います。充電対象は Kindle Fire です。

充電が止まったときの「モバイルバッテリー全体の電圧」「充電量」「各電池の電圧」を測りました。

全体電圧充電量 電池 1電池 2電池 3電池 4 備考
3.96V1397mAh 0.55V1.13V1.13V1.00V
4.51V1191mAh 1.13V1.13V0.89V1.12V Panasonic 2000mAh の電池
3.68V1346mAh 0.62V0.45V1.13V1.13V Panasonic 1900mAh の電池
4.59V1400mAh 1.14V1.13V1.10V1.10V エネループ 1900mAh
4.59V1368mAh 1.12V1.14V1.13V1.14V Panasonic 2000mAh の電池
4.51V1351mAh 1.12V1.17V1.V181.17V Panasonic 1900mAh の電池

大体 1300mAh〜1400mAh くらい充電できるようです。電圧は結構変動するので何とも言えませんが、4.4V * 1400mAh = 6.16Wh くらいですかね。ニッケル水素電池は 1本 1.2V 1900mAh = 2.28Wh、4本で 9.12Wh なので、67.5%くらい活用できている計算でしょうか。前回は 1000mAh くらいで止まっていました、あれは運が悪かったのかな??

長い時間放置すると、1つの電池に負荷が偏って電圧が極端に下がる様子も見えます。二次電池はあまり深く放電させると電池を傷めるので、充電が止まったら、即停止させた方が電池には良さそうです。USB 電力計を持っていないと、充電が止まったかどうかわからないのが難点ですけども。

ちなみに電圧に関しては測定はあまり厳密ではありません。充電が止まって(=充電電流が 0.00A になった時点)から、すぐに停止した(4, 5番目辺り)ものもあれば、放置してしまった(3番目は 1晩忘れてた)こともあります。参考程度に見ていただけると嬉しいです。

[編集者: すずき]
[更新: 2019年 11月 7日 00:34]
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出勤日

本日は祝日ですが会社のカレンダーは出勤日です。有休を取る人も多いですが、特に休みたい気分でもなかったので出勤しました。電車がとても空いていましたね。

自動車業界のカレンダー

自動車業界は土日以外を出勤日(=祝日は休みではない)で、盆や正月を長めに休む会社が多いそうです。工場のカレンダーに引っ張られているのかな?

しかし、さすがに東京地域は祝日無しだと誰も働きに来なくなるだろう、とでも思ったか、東京地域ではカレンダーが調整されています。

  • 盆と正月の休みを廃止する
  • 廃止にした日数分、年始の祝日から割り付ける
  • 年間休日数はどちらのカレンダーも同じ

こんな感じでかなり強引な手段で調整されています。祝日数は年によって変わるため、祝日が多い年は途中で休日数が足りなくなることが容易に予想できると思います。

まさに今年がそうで、ゴールデンウィークに臨時の祝日(天皇即位の日)と、国民の休日(祝日で挟まれた日)が増えたため、休日数が足りなくなってしまったようです。

前提の違うカレンダーをすり合わせた苦労の跡と、無理が祟って破綻している悲しい様が同時に見え隠れしていますね……。

[編集者: すずき]
[更新: 2019年 11月 7日 00:09]
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ニッケル水素電池の使い道

家にはニッケル水素電池がたくさん(15本くらい、※1)あって使い道がなくて困っていたのですが、停電時にモバイルバッテリーにすれば良いのでは?と思い立ち、Owltech の OWL-DBU1 という製品(製品サイトへのリンク)を買いました。

乾電池 4本で 5V 1A 出力が可能な製品です。最近のスマホはバッテリー容量が大きく、乾電池 2本を使う製品ですと満足に充電できません。その点、この製品は乾電池が 4本使えるので Good です。

不満な点は専用ケーブル(硬い、短い)でないと充電開始しないことです。専用ケーブルをなくすとゴミと化します。

(※1)いきなり電池を 15本買ったわけじゃなくて、買ったものもあるし、家電に付属していたものもあって、じわじわ増えて今の数です。

乾電池タイプのモバイルバッテリーとニッケル水素電池

乾電池を使うタイプのモバイルバッテリー製品は、アルカリ電池(1.5V)が前提で、ニッケル水素電池(1.2V)は想定されていないことが若干心配だったんですが、残念ながらこの製品もニッケル水素電池が苦手そうです。

アルカリ乾電池を使うと 4.9V 0.9A くらいでほぼ定格出力しますすが、ニッケル水素電池だと 4.5V 0.8A くらいまで電圧低下します。どちらも無負荷ならば 5V ですから、ニッケル水素の電圧の低さが悪さをしているように思います。


OWL-DBU1 にニッケル水素電池を使って充電中

上記の写真で充電しているデバイスは Zenfone 4 なんですけど、よくこの出力で充電できますね。期待している電圧より 10%も低い(5V を期待している)のに……。逆に凄いな。

充電効率はいかほどか?

充電できなくなった段階で、USB 電力計は約 1000mAh を表示していました。電圧が 5V でなくても、正確に測れているのかわかりませんが、表示を信じれば 4.4V 1000mAh = 4.4Wh くらい放電した計算です。

また、充電前の電池の電圧は 1.23V で、充電後の電池の電圧は 1.15V くらいでした(負荷 30Ω)。ニッケル水素電池の終止電圧は 1.0V ですから放電しきっていません(※2)。つまり、電池の表面に書いてある容量(1900mAh)は発揮できて「いません」。

ニッケル水素電池は 1本 1.2V 1900mAh = 2.28Wh、4本で 9.12Wh なので、48.2%しか使えておらず大変効率が悪いように見えますが、先も書いた通り終止電圧まで放電していないことによるロスと、DC-DC 変換のロスがあるので、この数字だけ見て製品が悪いとは言えません。

乾電池タイプのモバイルバッテリーを使う場合、ニッケル水素電池からエネルギーを絞り切ることを目指すより、電池の数に物を言わせてガンガン入れ替えていく運用の方があっていそうですね。

(※2)終止電圧 1.0V に達した後、充電せずに放置すると完全放電してしまい電池がかなり傷むらしいので、使い切る前に止まってくれた方が嬉しい仕様だと思います。

[編集者: すずき]
[更新: 2019年 10月 28日 00:25]
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