最近は１００円ショップでアルカリ乾電池を安く買う事ができるようになりました。

　「でも、たった１００円だと安かろう悪かろうじゃないの？」という気もします。
　１００円ショップでも、４本１００円のものや２本１００円のものもあります。

　そして昔ミニ四駆をやっていた頃に実感していたのが「やっぱアルカリ電池はPanasonicの『金パナ』でしょ！」という「金パナ神話」。確かに金パナは当時の他のアルカリ電池より数段性能が良く、レースで使用するには欠かせない存在でした。

　そこで本当に今でも単価を見ても非常に高価な金パナの性能は良いのか、値段相応の価値があるのか？
　１００円ショップのアルカリ電池の性能は安かろう悪かろうなのか？

　本ページは、その疑問を解消すべく電池の性能試験を行ったレポートです。

　電池の性能を比較すると言っても様々な方法があります。

　ここでは懐中電灯やミニ四駆のモーター等、抵抗負荷相当の機器で使用する場合と近似の状態での放電特性を計測することにします。
　計測結果の研究の段階では、デジカメ等の電子機器での使用状況にも触れて比較してみます。

● ● 電池をセットすると、残容量チェックの緑ランプが点灯。 (点かないと電池異常) ● ● 放電開始スイッチを押すと負荷と接続され放電開始。 赤の放電ランプが点灯。 点かない(または放電回路が保持されない)と電池容量が終止状態を超えている。 ● ● 放電終了が近づくと緑ランプが暗くなる。 ● ● 放電終了直前は赤ランプも暗くなる。 ● ● 放電が完了すると放電ランプ(赤)は自動的に消灯。 負荷がなくなり電池の起電力が回復するので残容量チェックの緑ランプが点灯。 (点かないと電池異常)

　定抵抗放電の実験機材として手持ちの「自作放電器」を使用します。
　この放電器は単三電池を２本直列でセットし、１Ωまたは２Ωの負荷(セメント抵抗)に電流を流して放電させます。今回は２Ωに設定しています。
　放電の自動停止はリレーの自己保持回路で制御し、約１．５Ｖ(調整可能)まで電圧が下がると自動的に放電を停止します。

　放電中の電圧はデジタルマルチテスターを接続して計測できるようになっています。

　本当はＰＩＣやＡＶＲでも使って、電圧測定をしながら放電する専用の放電器でも作れば良いのですが、とりあえずは目的さえ果たせれば良いので全部手持ちの物を使用して実験が出来るように、お金は使わずに有る物だけ使って準備を進めます。

　放電中、ずっとテスターの表示を見てキーボードからExcelに電圧を打ち込み続けるのはあまりにもあまりな作業です。大学の実験などではそういう作業を何時間も行ったものですが、さすがに今はカンベンして欲しいです。
　その為に世の中ではＰＩＣ等で自動的にパソコンにデータを送る放電器を作った人とかも居るわけですが。今回はハードウェアの製作は最低限に押さえるのも目的の１つですし。

　さてどうやって人力以外の方法でデジタルテスターの表示をパソコンに読み込ませるか？

　今回は手持ちのパーツを活用するという事で、小型ＣＭＯＳカメラでデジタルテスターの表示を画像として取り込む事にしました。ふだんはＷｅｂカメラとして使っているＵＳＢカメラを机にセットし、デジタルテスターの表示部を撮影できるようにしました。
　Ｗｅｂカメラソフトには一定時間毎に画像をハードディスクに保管する機能がありますので、それで約１５秒毎に電圧の表示を撮影して保管します。

　リアルタイムでＵＳＢカメラの映像を解析して電圧数値を保管してゆくソフトを作るという手もありますが、今回は一定期間毎に保管された画像ファイルを、後からまとめてザーっと読み込んで電圧数値を吐き出すだけのソフト(perlスクリプト)を作るだけにしました。
　この程度であれば、放電実験を行っている傍らで何もせずに見ている間に作れます。

　さて実験に使用する電池ですが、１００円ショップや９９円ショップ、ホームセンターなどで次の電池を購入してきました。


※ 市販されている全ての電池を購入して試験できない事をご理解、ご了承ください。
※ 電池の性能は個体差、また製造ロットにより多少異なります。本試験は今回購入した品での比較であり、全ての同一種類電池の性能を厳密に指し示すデータではありません。

　測定結果のグラフです。（グラフの原寸画像は[こちら]をクリック）

　放電開始から１５分の時点での電圧を比較します。

　放電開始から数分の間は電圧の低下が比較的急で、１０分程度経った所からしばらくはなだらかに低下してゆく様子がグラフからわかります。

　懐中電灯等で使用する際に最も長く使用する期間がこの安定期だとすると、安定期の電圧が高い電池ほどランプが明るく点くものであると言えます。

　下の表を見る限り、１５分の時点での電圧は2.32V〜2.24V(参考値は除く)と最大差でも0.08Vしかなく、各電池の能力差はほとんど無いように見えます。

　金パナは６位…

　電圧が２Ｖまで下がる時間に着目します。
　なぜ「２Ｖ」なのか？
　それはニカド電池・ニッケル水素電池の放電終了電圧（これ以上放電させると性能を害する電圧）が１セルあたり１Ｖとなっていて、アルカリ電池には直接は関係ありませんが、デジカメ等のデジタル機器では電源電圧がここまで下がると「電池切れ」とみなして自動的に電源を切る機能が働きます。
　従って、そのようなデジタル機器にアルカリ電池を入れた場合でも１セル１Ｖまで電圧が下がった時点でいやおうなしに機器が使用出来なくなりますので、その電圧まで下がるまでの時間を比べて、デジタル機器などでより長時間使える電池はどれか調べます。
　今回の実験では２セル直列接続ですので、電池を２本使う機器での使用と同じ２Ｖを調べます。

※ 実際のデジタル機器では、内蔵のＤＣ−ＤＣコンバータの仕様等によりこの実験の定抵抗放電とは多少違う放電状態となります。あくまで定抵抗(電流値が変化する)放電に近い機器で使用した場合の２Ｖまでの放電時間を調べたものとして理解してください。

　１時間以上持ったのは上位２本です。
　１位と７位では１５分以上の差があります。
　これだけ差があると、デジカメ等で使用するとかなりの撮影枚数の差になります。

　ここでも金パナは上位に食い込めていません…

　１．５Ｖまでの時間に着目します。

　乾電池の規定電圧の約半分の電圧ですが、懐中電灯等ではこのあたりで完全にランプの光が消えます。ラジオでは音が小さくなったり音割れで聞き辛くなります。
　昇圧式のコンバータを内蔵したＬＥＤライトでもこのあたりで昇圧回路が十分に昇圧できなくなり始めます。

　このへんの電圧から先では、もう電池の中に電気エネルギーがほとんど残っていませんので、時間あたりの電圧降下も急速になりこの後は本当にわずかしか使用できません。
　ほぼ、電池を使い終わる時間と考えて良いでしょう。

　ダイソー１１３が１位です。
　このダイソー１１３はグラフからわかるように使用中の電圧は一番低いのですが、1.5Vまでの持続時間はダントツで長くなっています。瞬発力よりは持久力タイプのようです。
　強力な光が必要なライトより、マーカーランプのように低電流で長時間使用する場合は適しているかもしれません。

　しかし金パナは最下位…

　３つの調査の各電池の得点を合計し、総合順位を決定します。

　ＱＱショップのアルカリ単三電池が１位です。
　パワー(電圧)・持ち時間共に非常に良い成績を収めました。

　僅差で２位はホームセンターコーナンの１２本パックのアルカリ単三電池。
　２Ｖまで時間ではトップですので、デジタル機器での使用にはＱＱショップの電池かコーナンの１２本パック電池が良いですね。

　興味深いのは、この二本はどちらも「ＦＤＫ」(富士通の電池部門)のＯＥＭ商品です。わざわざＯＥＭ元をパッケージに表示しています。普通はＯＥＭの場合は製造元は隠すのですが、こうして表示しているというのはよほどの自信があるのでしょうか？（確かに１位２位をＦＤＫが独占ですが）
　次回は、富士通電池(自社)ブランドで販売されている富士通アルカリ電池との比較も行ってみなければなりませんね。
　現在は「Ｇ」マークの高性能型電池を主力商品にしていますので、ＯＥＭ出荷しているのは従来の普通性能か、それともＧマークと同等の高性能電池か！？

　３位から６位を１００円ショップダイソーの電池が占めています。
　ダイソーは電池だけでもかなりの種類があり、今回実験に使用しただけでも４種類。
　その中でも最も大量に出回っている(*1)Ｎｏ．５５が最も低い結果に終ったのは残念です。
　Ｎｏ．５５はほぼどこのダイソーに行っても置いているため、単三電池を買う場合は何も考えなければ一番沢山積み上げられているＮｏ．５５を手に取る事が多かったのですが、これからは注意して選ばなければなりませんね。






　さてここで製造元に着目してみましょう。

　上位はＦＤＫ(インドネシア製)。
　それに続く中国製。
　日本製は最下位。

　あまりに綺麗に分かれすぎている気がするのですが…。

　ダイソーで買う時も、MADE IN CHINA よりは日本製と書かれている物のほうをなんとなく信用して買ってしまう消費者心理で選ぶと実は性能の低いものを買ってしまっていた！？

　いや、ここでそう決め付けてしまうのは早計です。

　今度は別の角度から、消費期限にも着目してみましょう。

　上位のほうが消費期限が長い　＝　製造から日が経っていない。
　という考察もできるのではないでしょうか。
　グラフに載せている「オーム電機(参考) 消費期限04-2005」や「富士通7300(参考) 消費期限 08-2003」の電池はかなり性能が落ちています。
　「オーム電機(参考)」に至っては、保管していた１２本中２本が0.5V以下、５本が1.1V以下というほとんど使えない状態になっていました。
　もちろん消費期限を過ぎているので、この使用できない電池については文句も何も無いのですが、この事から考えられるのは単三アルカリ電池の場合は製造からの日数による劣化がかなり無視できないファクターとなっているのではないかという事です。

　どう見ても経時劣化が原因とは考えられない金パナはもう考えに入れないとして、もし実験に使用した全ての電池メーカーが等しく使用期限を設定していたとした場合、製造から時間が経過している電池のほうが性能が低くなっていて、実験結果もその順位通りになるという仮定が考えられます。
　02-2011が最も新しい電池だとすると、先月製造された物と仮定すればこの電池の消費期限は５年(*2)です。
　全メーカーが等しく消費期限を５年としているのであれば、12-2007となっている電池はもう製造から３年以上経っているのでしょうか？
　不良在庫としてどこかに眠っていたか、不良在庫ゆえに１００円ショップ用の電池に回された悲しい過去を持つ電池？

　本当に悲しい過去を持つ電池は除いて、消費期限の長さは電池によって異なる(*2)と考えるほうが自然ですね。
　そう考えると、製造から消費期限までの時間が長く設定されている電池はそのぶん経時劣化の比率は少なく、期限が短期間の電池は短期間で劣化してしまう、というその電池の持っている基礎性能が違うものだと推測できます。

　今回実験に使った電池がほぼ同じ頃に製造されたもの（約１年以内くらい）だと仮定すると、消費期限がより先の日付のものは経時劣化しにくく、日付が近いものは劣化しやすい。
　その自然劣化の速度から保存期間の長いものがより劣化していなくて高性能を発揮したと考えられるのではないでしょうか。

　実際に各電池が製造された日付を知ることは不可能ですし、メーカーや電池毎の性能差があることは間違いありませんので、製造からの日数で一概に電池の性能を語るわけにはゆきませんが、これらの仮説と実験結果を照らし合わせて考えれば、(性能の良いメーカーを選ぶことは基本として)「難しい事を考えなくても、消費期限がより遠い電池を買え！」という結論に達するわけです。

　色々実験した結果が「スーパーで牛乳を買う時の法則」と同じ・・・とほほ。

　とゆーわけで、ＦＤＫのＯＥＭ電池の性能が良かったので、「それでは本家・富士通電池ブランドで販売している電池「Ｇ」はもっと高性能なのか？」という疑問を追及すべく、ホームセンターに行って「Ｇ」を購入。早速性能試験を行いました。
　写真のパッケージはブリスターパックの４本セットですが、ビニール包装だけの簡易包装版も同じ価格でありました。

　測定結果は次ようになりました。（グラフの原寸画像は[こちら]をクリック）

　ほぼＯＥＭ製品と同じ特性グラフが描けました。

　２Ｖを切ってからの伸びが若干良いようですが、エネルギーがほとんど切れた状態なのでその恩恵にあずかれるのは微弱電流で使う機器の場合だけです。

　ＯＥＭ製品も消費期限が「５年後」になっている所を見ると、中身は旧製品ではなく、最新技術で製造されている高性能電池だということが推測できます。
　電池内部で使用している化学薬品や構造上の差異はあるのかもしれませんが、それはメーカーの内部でないと知りうることは出来ません。現物を手にして目に見える成果だけで判断するしかない消費者の立場で言えば、これらの本家・ＯＥＭ電池の性能に使用上で目に見える程の差は無いといえます。

　ということは、４本３７８円する本家と、４本１０４円のＯＥＭ製品と、どちらを買うのがよりおサイフに優しいのか、これはかなり重要な選択です。