ニッケル水素とリチウムイオンの違い

質問

ニッケル水素バッテリーとリチウムイオンバッテリーの違いは何ですか？

メリット、デメリットはありますか？
リチウムのほうが新しい、性能が良いのですか？
トヨタのプリウスにも使用されていますが、走行距離など違いはありますか？

回答No.4

vaidurya · ベストアンサー

まぁ私も先月気づいたくらいなので、大きなことは言えないけど
リチウム乾電池って、いつのまにか出ているんですよね。

ともかく、大きな違いとなるのは、容量に対しての重量。
それにリチウムは希少金属ですから、高くつきやすいという問題もあります。

目立つ違いとしては、モバイルノートやネットブックなど軽量を謳う機器なら
リチウムイオン充電池やリチウムポリマー充電池を使うのが一般的です。
携帯電話やタブレット端末などもそうです。

対してデスクノートと呼ばれるような持ち歩きを重視しないモデルでは
ニッケル水素充電池が採用されることがありました。
(現状は知りません。カタログにも記載されないようですし)

また、電動スクーターなどでも、リチウム充電池で高性能を企図したものもあれば
従来型の鉛蓄電池を搭載して、充電容量と重量の面で不利でありながら
低価格の製品を提供できているという場合があります。
(ランニングコストは良くない気もしますけどね＜鉛蓄電池)

なお、電池はその製造上の都合などもあって、一定の電圧を出力するよう設計されます。
新しい電池への入れ替えで、回路設計のやりなおしが生じるのは不利益ですから…

そういう都合があって、電池の種類によって基本的な電圧や供給電流が違います。
リチウム乾電池は、今コンビニなどにも並んでいる、乾電池二本が入った携帯電話充電器に採用されています。
これはリチウム乾電池の、容量面と供給電流の高さを買った採用ではないかと思います。
(正確なスペックは見ていません)

旧来のアルカリ乾電池でも、Panasonic EVOLTAのように、高性能ものがありますが
それでも、乾電池二本では充分にスマートフォンに電力を供給することは難しかったのです。
そのため、乾電池三本や四本といった製品も売られています。

こういった製品で、低価格のアルカリ乾電池(たとえば100円ショップなどで扱われている)を使うと
同じアルカリ乾電池でも、充電の進む速さや、最終的な充電できる容量から、違いを感じとれると思います。

なお、仮にプリウスの電池を全部ニッケル充電池に改修したとします。
(たとえば戦時下では、リチウムの供給が絶たれることもあるかもしれません)

そうすると、ニッケル充電池のほうが容量が小さく、重いわけですから
燃費自体も、走行可能距離も短くなります。

またプリウスはプラネタリーギアを使った巧妙なハイブリッドシステムを持ちますし
回生ブレーキも、現在のハイブリッド車や電気自動車の常識です。

しかし、こういった散発的な再充電の繰り返しは
ニッケルカドミウム充電池やニッケル水素充電池の欠点とされるメモリー効果で
急速な充電池劣化を進めるかもしれません。

もっとも、ニッケル水素充電池も、大幅な改良が続けられてきて
メモリー効果の影響は小さくなってきています。
ニッケル水素充電池搭載だからといって、性能を悲観するほどでは無いかもしれません。

まぁ、携帯電話でも、カタログで見た数字に比べると
思ったより電池がもつとかもたないとか、けっこう予想できなかったりするものです。
大抵の製品について、電池の種類は、一部の要素だということも確かだと思います。

#遊星歯車は男のロマンでは無いのだろうか?

回答No.3

pc_net_sp

お二人の意見と、一部まったく異なるので、強縮ですが・・・・

安定性は、ニッケル水素電池です。
確かに、熱を持ち膨れ上がる事故が多発しましたが、これはメーカーが充電容量増大をメインに開発して、充電容量が増えた分充電時間がかかるので、充電にかける電流量を増やし過ぎて、起こった事故です。

単３型で、約1700mAhから2000mAh以上に充電容量を増やした充電池の開発には成功しましたが、充電時間が延びるので1700mAhの充電池より短時間で充電できる充電器も開発したせいです。
充電池には、最大充電電流と満充電までの時間が決められているのですが、開発メーカーがその規格を従来のデータとは違うデータを使ったのが原因です。
単４型なら、約700mAhから1000mAh以上にしたのが原因です。
なので、専用充電器を使ってもトラブりました。
逆に、１・２世代古い充電器を使っていれば、トラブル・事故などは起こりませんでした。
新旧の充電器をお持ちでしたら、充電時に流れる電流量の記載を見比べて下さい。
ただし、古い充電器はトラブるなどは起こりませんが、充電時間は１．５～２倍の時間がかかります。（かかりました。）
現在は、充電池・充電器共に開発をみなをされて、安定しています。

リチウムイオン充電池は、内部抵抗が小さくて効率も良いのですが、充電器・リチウムイオン充電池両方に安全回路がないと、2・3回の充電しか持ちません。
原因は、安全回路が無いリチウムイオン充電池（3.6vと仮定します）に充電をかける電圧は、４～４．５ｖくらいです。
この状態で満充電直後のリチウムイオン充電池の電圧を測ると、４ｖ以上の電力を持っています。
規定電圧が３．６ｖなのに４ｖ以上に充電されてしまいますので、寿命が極端に短くなります。
最悪、充電中に液漏れはしませんが破裂します。
破裂の原因は、乾電池型の様に円頭金属で覆われておらず、ひどい物は５層のビニール系の袋に包まれているだけです。
また、携帶電話の電池もリチウムイオン充電池ですが、多層ビニール系の袋に包まれた上に柔らかくて軽量なプラスチックに入っているだけなので、電池交換せずに２年も使うと約２ｍｍ程度膨張します。　５年も経つと、携帯の電池カバーが閉じれないくらい膨らむ事もあります。
（リチウムイオン充電池の方が、充電時間が短い事を書き忘れました。）

メリット・デメリットはそれぞれありますが、使い道にあった充電池を選ぶのがベストです。
また、市販商品（個人向け）の商品では、使用に当たってどちらかを選ぶとなると、今はまだニッケル水素充電池のほうが安全です。

最近、CR123Aタイプのリチウムイオン充電池が出回っていますが、定格３ｖ/600mAh物を選びましょう。
定格３．６ｖや３．８ｖ/1000mAh以上の物も出回っていますが、充電池側には安全回路が無く公証1000mAh以上の表記があっても実質は1000mAh以下です。
定格３ｖ/600mAhと定格３．６ｖ/1800mAhの物を購入して検証しましたが、正確な定格公証値の物は3v/600mAhでした。
定格３．６ｖ/1800mAhの方の問題を、販売店に追及したら充電池に表記されている値で販売しているだけで、実質の性能がどうなのかは一切把握していませんでした。
CR123Aタイプのリチウムイオン充電池の問題点などは、ググルとそこそこヒットしますので、参考にして下さい。

ちなみに、定格３．６ｖ/1800mAhの充電池を充電電圧５ｖタイプの専用充電器を使ったら、満充電直後の充電池電圧は４．８ｖまで上がっていました。
もし、３．６ｖのつもりで何かの機器につなげると、機器は壊れるでしょう。
ライトやモーター電源として使う分には、早々には壊れないでしょうけど寿命を縮めるのは、言うまでもありません。

長文すいませんでした。

回答No.2

violet430

ニッケル水素は、安価で製品か可能、小容量の製品化が可能、メモリ効果を起こしやすい（エネループやエネロングのような改良型は例外）、といった特徴があります。
リチウムイオンは、製品が高価になる、容量は大容量になる、メモリ効果の影響は殆ど無い、電池の爆発などの危険があるので製品化が難しく、機器の構造も複雑になる、といった特徴があります。
ニッケル水素には乾電池型の充電池が製品化されていますが、リチウムイオンの乾電池型は製品化されていないのも違いの一つです。

回答No.1

osarusan0214

ニッケル水素は電流容量が大きいが、熱を持ち膨れ上がる事故が多発（４～５年前かな？）したことがあります。

リチウムイオンは容量はまぁまぁ大きく安定しているので、よく使われている。

ニッケル水素の方が、性能は高いですが、使用中に事故が起こる可能性があるって感じです。

リチウムイオンも外皮はがすと爆発するって噂もあったけど、それは本当かどうかは分かりませんｗ

まぁ、サイズや用途にも寄るとは思いますが＾＾；