電池について2 直列なのに電池の消耗にばらつきがあるのはなぜ?

3つの電池を直列につないだ場合、基本的には電池の消耗は同じ量ずつ減っていきます(3つとも条件が同じ場合)。
ただし、3つを直列につなぐと、必ず真ん中に挟まれている電池が1個あります。その電池が両端の2個の電池に挟まれ、温度が上がる事により劣化が早まり先に消耗することがあります。また、すべての電池は個体差がありますので、3個直列で使用した場合、個体差でもっとも劣勢の電池が限界点を超えて、一気に電圧が落ちることもあります。

電池の容量についてはテスターでは分かりません。電池の残量の有無は、本来「電流」を測るモノで「電圧」の測定はあくまでも目安になります。

アルカリ電池の放電特性は、電池の残量が少なくなるまで、「電圧」はギリギリまでフラットですが、限界点を越えた瞬間に急激に落ち込みます。テスターで電圧を測ると、ほんのかすかな電池の余りがあれば1.5Vの所に針が行く場合が多く、テスターで1.1Vや0.6Vならば全く余りが無いという事になります(1.5V~1.2V位までは、ゆっくり電圧降下。1.1V~0.9V位が限界点となり、それ以降は急激に電圧降下)。そのため、テスターで測ると他の電池と差がついているように見えますが、実際の残量は大きな差はありません。※新品の電池ならば、0.5A程度を瞬間的に取り出しても電圧はほとんど変動ありませんが、寿命に近い電池ならば、0.1A程度取り出しただけで電圧が降下します。

電池の種類、使用状況(中古の場合)を含め、同じ状況の物どうしなら均等に減っていきますが、そうでない場合(上記も含め)、先に弱った個体は逆向きにかかる電圧に耐えられず液漏れしたりします。ですので、そういうことから、「電池の新旧を混ぜない」や、「種類の違うものを混ぜない」ということが必要になります。

電池について1 電池が液漏れしてしまった(電池の転極について)

直列に並んだ電池は容量が無くなると、一番先に無くなった電池は転極(プラス極・マイナス極の逆転現象)することがあり、液漏れすることがあります。

未使用状態で起こることはないのですが、2個以上のアルカリ乾電池を直列につなぐと、放電末期に残容量の少ない方の電池がマイナスの電圧を示す場合があります。たとえば、電池A(残容量60%の電池)と電池B(残容量100%の電池)を2個を直列にして使用した場合、電池Aの容量がゼロになった時点で、電池Bの容量はまだ40%残っています。このまま放電を続けると、電池Bの力で容量ゼロになった電池Aを強制的に放電させることになり、電池Aはマイナス電位まで放電して転極状態となります。

転極は放電末期の電池で発生する現象で、電池としては異常な現象ではありません。ただし、転極した電池は、電池内部で急激にガスが発生して内圧が上昇するため、破裂防止用のガス排出弁が作動し、ガスを外部に放出します。その際に電解液も一緒に放出され、”液もれ”という現象になります。

転極は、機器に電池を入れっぱなしにすることで起こる場合もありますので、容量が無くなった電池や長期間機器を使用しない場合には、すぐに電池を取り出してください。また、使いかけの電池の組み合わせや新旧電池の組み合わせ(電池は製造後、放電しなくても徐々に容量が減少していきます。)、異種電池の組み合わせ(マンガン乾電池やアルカリ乾電池)、異なるメーカーの電池との組み合わせなどで起こる場合があります。複数本使用される場合には、必ず同一銘柄で使用推奨期限の同じ乾電池をご使用ください。