捨てない電池、エネループの仕組みってどうなってるの?なんで流行ってるの?

「捨てない電池」をコンセプトにエコブームにまさに乗ったエネループ。昔あった充電式の電池はあまり良くないイメージがあったが、どうして今エネループが人気なのか?

この良くないイメージの元になっているのは、購入後に充電しなければつかえないことや、しばらく使わないと電池が切れていたりする事が原因になっているのではないか。この問題は、従来のニッケル水素充電池で欠点とされていた事。これをエネループでは、出荷時に充電しておき、即座に利用可能に、そして自然放電を抑えるように改善したという。このマイナス要素がすべてプラス要素にかわったことが(電池だけに)、人の心に電流を走らせ、ブームを生んだのではないか。そして普及とともに、アルカリマンガン電池にかわる、新時代の電池としての位置を確実にしたのだ。

では、その自然放電を抑えるというのはどういった仕組みなのだろうか。
そもそも自然放電とは、化学電池において、蓄えられている電気の量が、時間の経過と共に徐々に減少する現象を言う。電池内で放電と似た化学反応が起きてしまうのだ。この放電にはいくつか原因がある。「1.正極の自己分解」、「2.窒素化合物によるシャトル効果」、「3.セパレーターへの誘電性化合物析出」である。1と2は電池内でおこる化学反応であり、3.は水素吸蔵合金に含まれるコバルトやマンガンが、電解液に要出する事で起きる現象だ。(※セパレーターとは電極と電極を分けるもの)

「正極の自己分解」には、素材自体を正極が分解しない組織にしたりする。「窒素化合物によるシャトル効果」には、電池内のセパレータを改良することで対策している。「セパレータへの導電性化合物の析出」には、セパレータを改良すると同時に、負極の水素吸蔵合金に、コバルトやマンガンを使わない「超格子合金」を採用する。コバルトやマンガンは、これまでニッケル水素充電池において必須の材料となっていたが、電池の作用そのものには必要のない化学物質も含んでおり、それが自己放電を起こす原因となっていたという。電池の内部のセパレーターを大きく技術的に進歩させた事で解決できたのだ。

依然としてアルカリマンガン電池は多く使われている。しかしながらエネループの登場で、電池がかわりつつある。ソーラーパネルとエネループを連携させ、作った電気を蓄えるといったシステムも考えられている。こういった新しい技術同士が結合し、新しい便利な商品が生まれてくれる事に期待したい。

■関連リンク
電池セパレーターの開発状況
コラム: そこが知りたい家電の新技術三洋電機「エネループ」【技術編】
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