電動プレーンの電源に使えないかと思いつき、アルカリボタン電池をモーター

質問

電動プレーンの電源に使えないかと思いつき、アルカリボタン電池をモーターに繋いでみました。
モノはLR４１というタイプです。
モーターに接続してみたところ、３０秒ほどは回転した後、止まってしまいました。
ボタン電池でモーターを回すのは無理なのでしょうか？
1.5ボルトのものをふたつ直列につないでも、単三電池ほどはもたないものなのでしょうか？

電流と電圧の関係が原因でしょうか？
どなたかお詳しい方にご教授いただければ幸いです。

回答No.2

soramist · ベストアンサー

質問から突拍子もなくかけ離れた書き込みでなく、先ずは質問内容に沿ったお答えを入れましょう。

>ボタン電池でモーターを回すのは無理なのでしょうか？
>1.5ボルトのものをふたつ直列につないでも、単三電池ほどはもたないものなのでしょうか？

はい。無理です。
LR41は、単４アルカリと比べても、1/600くらいの容量しかありません。

３ページ下左の「定電流連続放電」の図をみてください。
（pdf画像は上の＋ボタンをクリックすることで、拡大できますので、見やすい大きさに拡大して見てください）
http://www.madlabo.com/mad/gid/research/batt/drycell_tdj_010531.pdf

この中の「LR-０３」（単４のことです）の図から、100mAの負荷では10時間、1A(1,000mA)の負荷では3時間、であることがわかります。
これをAh(容量)に直すと、「100mAの負荷では1Ah」、「1Aの負荷では0.3Ah」になることがわかります。
（負荷が大きくなると容量が少なくなることを頭の片隅に入れておいてください）

以下は、アルカリボタン電池の放電特性です。
（違うメーカーのデータを持ってきてごめんなさい。これしか見つかりませんでした）
http://www.toshiba.co.jp/living/webcata/lamp/lr43ec.htm

「主な仕様」の表のところに、LR41ECは標準電流（「標準的な放電電流」の意）0.07mAで、25時間、とありますね？
つまり、容量は1.75mAh、これは単純に単４アルカリと比べても1/600ですね？

アルカリボタン電池は、元々時計や万歩計のような微小電流の用途に使われるために開発されたものであり、大電流の用途には向いていないのです。
照明（数十～数百mA）などに使われることもありますが、こういう使い方をすると急激に寿命が短くなることが、最初のデータ（放電カーブ）からもお分かりになるかと思います。

アルカリ乾電池も大電流用途には向いていません。
大電流用途に強いのは何といっても、ニッカド、ニッケル水素系および鉛蓄電池等の充電式電池です。
これらの電池は放電電流が大きくなっても[Ah]はほとんど変わりません。
（図８をごらんになってください）
http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf/.../ACG4000PJ2.pdf

お礼

ご回答ありがとうございました。
電流と電圧の意味すらよく分かってないので、ちゃんと理解できているか自信ありませんが。
ボタン電池では容量が足りない、つまり電気の量が足りないんだな、と分かりました。
1/600というのは、1.75mAhに600を掛けると、1050で、ほぼ1A(1,000mA)なんですね。
単純に考えれば、1/600の時間しかモーターが回らない・・・ということでしょうか？

電動プレーン自作には、小さめのニッケル水素電池でも使ってみようかと思います。

回答No.6

vsl2000

アルカリボタン電池はアルカリ乾電池のミニ版です。
　乾電池の容量はほぼ大きさ（体積）に比例すると言ってよいでしょう。
　ですから、電流とか電圧の問題以前に、あのちっぽけなボタン電池で模型モーターを回そうとすること自体無茶です。

お礼

なるほど、単純に言えばそれにつきるのですね。
確かに大きさに意味がなければ、あれほどの電池の種類がある意味がありませんものね。
ありがとうございました。

回答No.5

funflier

No.４です。そういえばありました。ボタン電池で動く模型。

チョロＱのラジコン版、「Ｑステア」で、ＬＲ４４を２個使って車体側電源としてます。
http://ja.wikipedia.org/wiki/Q%E3%82%B9%E3%83%86%E3%82%A2

ボタン電池程度では２０グラムに満たない車を走らせるのが限界と思っていいと
思います。飛ぶとなると動力的に不足です。早くからニッカドを使ったラジコンカー
はありましたが、飛行機やヘリとなるとニッカドでは重すぎて、存在はしましたが
普及はしませんでした。前回触れたリポの登場を待たねばならなかった訳です。
飛ぶとなると、発生動力と重量の割合が問題になるのです。

こんなトイラジコンもリポ電池です。
http://www.ccp-jp.com/honeybee/spec/index.html

リポは発火の危険があると前にも書きましたし事実ですが、専用充電器で正しく
充電する限りはそう問題はおきませんので、今ではこうした一般家庭向きのもの
まで普及しています。

お礼

オモシロイ情報を教えて戴き、ありがとうございました。

回答No.4

funflier

「電動プレーン」ということなので、模型界の現状をお伝えしておきます。
今日、電動ラジコンでは「リチウムポリマー（通称リポ）」を電源とするのが当たり前
になっています。動力用だけでなく、受信機用にもニッカドに変わり使用する状況も
増えています。

例えばこれは総重量２８グラムのラジコンヘリコプターで、電源は１セル（乾電池で
言うと「１個・１本」）３.7ボルト、１２０ｍAｈの電池を使っています。
http://www.jrpropo.co.jp/jpn/heli/msr/products.html
私も持っていますが、実に良く飛びます。室内で２ｍ立方くらいのスペースがあれば
旋回飛行も自由自在です。本体が軽いので周辺に当たっても機体も、当たったものも
壊れにくいのも長所です。

ここを見て頂ければたくさんの（中には５ｋｇくらいのラジコン飛行機・ヘリを飛ばす
ための）モーターやバッテリーが市販されていることが解ると思います。
http://www.ks-j.net/xo/modules/products/

しかしながら、同時に充電電圧を間違えたり保管を誤ると発火の危険のあることも
事実であり、それを承知で使われています。今のところ、これに変わる軽量で強力な
電池が無いのが現状です。
http://www.ks-j.net/xo/modules/pico/lipo.html

ご質問の「電動プレーン」がどんなものかは解りませんが、（ボタン電池を使おうと
いうくらいなので相当小さい？　完全自作ですか？）　現物なり、ご自分の意図
を持って、お近くのこうしたラジコン販売店に相談されることをお勧めします。
http://www.rc.futaba.co.jp/hobby/06_shops/s_serch.html
http://www.jrpropo.co.jp/jpn/list/index.html
http://model.hirobo.co.jp/yuyu/shop/index.htm
http://www.ks-j.net/xo/modules/hanbaiten/

モーター、電池、充電器、リポの扱いなどについて選択や知識を教わって下さい。
多分ご希望通りのものにすることが出来るかと思います。それに既にリポを使う
各種サイズの電動プレーンは既製品が市販されています。まずそれから入手して
研究されるのが手っ取り早く安全かとも思うのですが。

お礼

専門的なご回答ありがとうございました。
なかなか趣味にお金をかける余裕がありませんが、機会があればチャレンジしてみたいです。

回答No.3

soramist

>1/600というのは、1.75mAhに600を掛けると、1050で、ほぼ1A(1,000mA)なんですね。

はい。
その通りです。

>単純に考えれば、1/600の時間しかモーターが回らない・・・ということでしょうか？

はい。
前記データに基づく限り、そう云えます。

>電動プレーン自作には、小さめのニッケル水素電池でも使ってみようかと思います。

はい。
ニッケル水素かニッカドを使われるのがよいと思います。
短時間大電流放電は、ニッケル水素・ニッカドのほうが、リチウムイオン充電池より上です。
（瞬発力が大きい）

リチウムイオン充電池は、容積当り発電量・重量当り発電量ともに最高の充電池ですが、維持管理が大変で、到底しろうとの手に負えるものではありません。
リチウムイオン充電池は充放電量をマイコンで管理しなければなりません。
しかし、綿密な設計をするメーカーでさえもリチウム充電池には手を焼いています。
ソニーの前期の収益が大幅に減失したのは、PC組み込みのリチウムイオン充電池の事故トラブルが原因だったと云われています。

参考です。
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2006/link/lithium.htm
http://www.google.co.jp/search?sourceid=navclient&aq=hts&oq=&hl=ja&ie=UTF-8&rlz=1T4SUNA_ja&q=%e3%83%aa%e3%83%81%e3%82%a6%e3%83%a0%e9%9b%bb%e6%b1%a0%e3%80%80%e4%ba%8b%e6%95%85

「欠点」「安全性と対策」のところを見てください。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AA%E3%83%81%E3%82%A6%E3%83%A0%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%B3%E4%BA%8C%E6%AC%A1%E9%9B%BB%E6%B1%A0

お礼

詳しい補足をありがとうございました。
電池の電流というのが、少し分かってきました。

回答No.1

hanmemomo

えっと、それは私の専門ですｗ
個人的にどんどん、アドバイスできますよ
まず、小さな電池ですが、1.5Vですが、LR41にも沢山種類がありますよ。
水銀、リチュームなどなど。でお勧めは
リチュームなのですが、私が使っている方式では
ラジコンなのですが、LR41よりも軽い電池で２時間程度飛べますが、
それでもよければ沢山ありますよ。
まずはバッテリーですが、第２世代から第３世代のもの・・・（まだ知らないですよね？これ）
リチュームにも、イオンとポリマーがあり、私はポリマーをお勧めします。
そして、ポリマーの分子結合数が３以上なら、かなり遊べますよ
まずは電池

http://shop-online.jp/kob/index.php?body=spec&product_id=284378&category_id=16846&PHPSESSID=c4075516e29c445125b1a5cd4afb2065

LR41では容量は１０～２０程度しかありませんが、重さはかなりあるんですよね。ケースが重いため
ですが、３グラムもあれば、100mAhもの電流が確保できる上、電圧はこれは１つで3.7Vもあるんです
つまりモーターがかなりパワフルに回ります。

モーターもいろいろありますが、
一例として、同じサイトより
http://shop-online.jp/kob/index.php?body=spec&product_id=240177&category_id=16845&PHPSESSID=c4075516e29c445125b1a5cd4afb2065
先ほどの小さな電池で回ります。
スペックの欄の「Kv:7700rpm/v」がわからないとは思います。
これは１Vあたりの適正回転数です。
また適正回転をさせると、３６グラムの物体を持ち上げる浮力を発生させます。
これで足りるようであれば、連絡をください。
ただし、これらを買うのはまだ、やめてくださいね。

知識がそれなりにひつようなんです。

お礼

ご回答ありがとうございました。
かなり専門的な内容で、理解できないところもありますが、電池の選び方の見当はついた・・・
ような気がします。
あまり専門的な材料を買うことはしないで、ミニ四駆用のモーターと安価な電池で電動プレーン自作を目論んでいるトコロです。
是非とも参考にさせていただきたいと存じます。