単三型リチウムイオン電池は電波時計にとって最適な電池か?

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弊社オフィスでは次の掛け時計を使っています。

木目が良い感じです。

最近は色々な製品の乾電池をeneloopに置き換えるのがマイブームです。

この時計にもeneloopを使っていたのですが、困ったことにせっかくの電波時計なのに時刻合わせがうまくいかなかったり、電池がすぐに切れてしまったりします。実測はしていませんが、一カ月持たない印象です。

もともと充電池は時計には向いておらずアルカリ乾電池やマンガン乾電池の方が良いと言われているのでしょうがないのですが、ある日こんな製品が目に留まったので試してみようと思った次第です。

単3形USB充電式リチウムイオン電池

私の目に留まった製品はこれです。

この記事を書きながら調べてみたところ、似たような製品でもっとスペックの良いものもあるようです。

microUSB端子を電池に直接差し込んで充電します。LEDが搭載されており、充電中は赤、充電が完了すると緑色に点灯します。

eneloopの急速充電器ならコンセントひとつで4本を同時充電可能なのに対し、電池一本の充電のためにmicroUSBが占有されてしまうのは微妙な気もしつつ、microUSBなら汎用性もありわざわざ充電器を用意しなくて済むので便利な気もします。この辺は利用シーンによってメリット/デメリットがありそうです。

この電池が何故、電波時計にとって最適かも知れないかについて、他の電池とスペックを比較してみます。

マンガン乾電池 アルカリ乾電池 eneloop BLUEDOT
充電式リチウムイオン電池
充電 不可 不可
充電回数 0 0 2100/600
(※1)
800
(※2)
電圧[V] 1.5 1.5 1.2 1.5
容量[mAh] 700-1,000
(※3)
2,000-2,700
(※3)
1,900 1,600

※1 旧JIS規格と新JIS規格で充電回数の測定方法が違うようです
※2 旧JIS規格か新JIS規格か不明
※3 メーカーが容量を公開していないのでWikipedia 1 2 のページより。

上の表の電圧の欄のように、通常の乾電池の電圧が1.5Vなのに対し、eneloopの電圧は1.2Vになっています。これが、eneloopには向いていない機器があるとされる理由のひとつです。

乾電池を使用する機器は1.5Vの電圧を想定しているため、eneloopなどの充電電池を使うと電圧が足りず、普通の乾電池で例えると少し減った状態から使い始めるのと同じ状態です。これはeneloopのみの問題ではなく、充電式エボルタや一般的なニッケル水素充電池でも同様です。

電池の電圧は、内部の材料の組み合わせで決まります。充電できない一次電池(マンガン乾電池やアルカリ乾電池)は1.5V、充電できる二次電池はニカド電池やニッケル水素電池は1.2V、鉛蓄電池は2V、リチウムイオン電池はだいたい3.2-3.8Vです。

今回、購入したリチウムイオン電池は内部に電圧を調整する回路が組み込まれており、リチウムイオン電池の電圧を1.5Vちょうどに変換しています。

時計が動作しなくなる電圧を仮に1.0Vとした場合、各電池のスペックから電池の持ちは次のような雰囲気になると思われます。電圧は図のように時間と共に比例して下がるわけではないので、あくまで簡易的な表現です。

(マンガン乾電池: 1,000mAh、アルカリ乾電池: 2,000mAh、eneloop: 1,900mAh、充電式リチウムイオン電池: 1,600mAhとして作図)

雰囲気としてはとても長持ちしそうです。

それでは、実際に電波時計にセットして電池の持ちを確認してみたいと思います。
検証するには実際に電池がなくなるのを待たないといけないので、次の表が埋まるまでお待ちください。

使い始めた日 電池切れした日 日数
BLUEDOT
充電式リチウムイオン電池
2020/04/27 2020/07/18 82
eneloop 2020/07/19 2020/07/30 11
アルカリ乾電池
マンガン乾電池 2020/08/01

(検証している間に気温などの条件が変動するのであくまで目安とお考え下さい)

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