電池のはなし

ヒューズに続き、今度は電池の話です。

電池と言うと地味に聞こえるかもしれませんが、実際には電池は全ての始まりであり、性能を左右するものです。
電池なくして動く電子機器はありません。
いまだにポータブル分野では電池は電源としての主役の座にあります。

ところで電池には二種類あって、一次電池と二次電池があります。
どう違うのかと言うと、簡単には、繰り返し使えるのか使い切りなのか、充電できるのかできないのかの違いです。
充電できることは重要です。
こうして見ますと、一次電池は化学的な反応によって電気を作り出すものであるけれども、二次電池はあくまで電気を貯めておくことに特化したものであり、そもそもの根本的な理屈が違います。

現在の主流は二次電池であり、充電して使うことを前提にして考えられています。
二次電池は主にニッケル水素電池やリチウムイオン電池といったものが使われますが、ニカド電池なども使われました。ニカド電池は充電時間が短いのですが、容量が少なく、メモリー効果により寿命が短いという欠点があります。
現在の主流であるリチウムイオン電池やニッケル水素電池は容量が非常に大きく、充電に時間はかかりますが、相当改善されてきています。携帯電話やパソコンなどは気が付けば充電できていますからね。

いずれも現代人にとって必要不可欠なものですから、これに使われる電池も最先端技術が使われております。
けれども残念なことに、容量の増加や充電時間の短縮化、長寿命化といった性能向上が主な研究対象であり、そもそもの性能については、あまり中心的研究対象ではないようです。

そういう意味では、従来からの乾電池という型をした電池は、もう長いことその姿を変えていません。


乾電池…という形には、単１、単２、単３、単４、単５、Ｐ型、ボタン型があります。
乾電池としての種類にはマンガン電池とアルカリ電池、オキシライド電池、ニカド電池、ニッケル水素電池などがあります。
全部ではないですが、他にも色々あります。

昔からあるのがマンガン電池です。
電池という理屈をそのまま電池にしたようなもので、赤とか黒の乾電池はまずこのマンガン電池です。
私の子供の頃はまだ赤いマンガン電池が普通にありましたが、今では黒のマンガン電池しかまずありません。
店で赤いマンガン電池が売られているところをまず見かけませんね。
他にも緑のものもあるらしいですが、色の違いは容量だけで、緑、赤、黒の順に容量が大きくなるそうです。
マンガン電池は100円ショップに行くと、8本セットで売られているように、安価ですが容量が少なく、大量に電気を必要とするものには向きません。

一方でアルカリ乾電池は、大体キンキラキンの見た目をしています。
偏見かもしれませんが、大体そうです。
マンガン乾電池の電解液をアルカリ溶液に変えたようなものですが、他にも変更点があるようです。
詳しくは述べませんが、マンガン電池の地味な色に比べて自己主張の激しい金色をしていることからもわかるように、より性能が高いとされています。
但し性能が高いのは大電流を流したりする用途の場合で、時計などの長時間流さないといけないような用途では早くダメになるそうです。
とはいえ、アルカリ乾電池を何かで使い切って、その後に時計なんかに使うような使い方をしている私には関係なさそうな…
今現在主流になっているのは、乾電池ではアルカリ乾電池です。

一昔前に、「オキシライド電池」という電池が売られていました。
アルカリを超えた次世代の電池という触れ込みでした。
実際に使ってみると確かにパワーがあり、モーター系のオモチャに使うとモーターを焼きつかせるというほどのパワーでした。
そんな理由から、下手をすれば使ったら壊れるようなものもあり、使い所が限定されてしまっていました。

元々はデジカメに使うことを想定して作られたもののためハイパワーで、車を動かしたり飛行機を飛ばしたりとCMは見ごたえ十分だったのですが、
結局デジカメは専用のリチウムイオン電池の四角いやつになってしまったため、微妙な存在となり、オーディオ機器向けを宣伝文句にして売り出されたのですが、そのオーディオ機器も今では電池内蔵のMP3プレイヤーが主流であり、ターゲットを外してしまいました。
珍しくパワーがすばらしく高い新型電池の登場ということで色々と使ってみようとしていたところ、結局売れずに姿を消してしまいました。


これらの電池は一回使い切ってしまうともう二度と使えないので（電池に作り直せば話は別ですが）、捨てるしかありません。
しかし現代がもし、携帯電話がアルカリ乾電池になっていたら、単4を4本も並べて入れるという懐かしのゲームボーイさながらの事をやらねばなりません。
それでは乾電池が膨大な量必要になるし、しかも捨てられるので、大変…
ということで、増え続ける乾電池と捨てられる乾電池をナントカするために出来たのが、充電式電池です。

充電式電池は、乾電池を動力源にする機器において使うことを前提にしているため、乾電池の単１とか単４とかいう形をしていますが、広く一般には単１～４までが売られています。
逆に言えば、乾電池の性能ではどうしようもない性能を要求するような機器には使われておらず、代わりにリチウムイオン電池などが専用の形に作られています。

充電式電池は全く電池方式が違い、化学反応で電気を作り出すよりも、電気を貯めておくことを重点に考えられた構造です。
乾電池型二次電池では、ニカド電池やニッケル水素電池が一般的です。

ニカド電池は主に模型のモーターを動かすために使われることが多いもので、充電時間が短く、それでいてパワーを一気に使いきるような使い方をするのに向いた電池です。
しかしきっちりと放電してやらないと、メモリー効果と呼ばれる、充電しても満タンまで充電できないという現象が起きやすいそうです。初期の携帯電話でもこんなことが言われていましたが。
また容量が比較的少ないことも特徴です。

一方でニッケル水素電池は模型以外にも色々な使い方をされている電池です。
容量がとにかく大きいため、非常に長持ちするうえ、余り使う機器を選びません。
別に模型に使う分にも問題はありませんが、他の電池に比べてかなり重くなっています。
そして充電にかなり時間がかかりますが、一日もあれば終わります。

こうして見ると、二次電池は使い方が重要…という感じがしますが、特にこだわる訳でもなければ、簡単に入手できる充電池はまず容量の大きなニッケル水素電池です。
どうこう言っても乾電池ですし、そうそう大量に使うこともないうえ、忘れた頃に交換するものですから、逆に毎日も交換しないといけない使い方をするようなモノといえば、ポータブルプレイヤーなどに限定されてきます。

話は変わりますが、その昔、テクニクスから出た「コンセントから電気を供給して一旦バッテリーに充電し、再生時は電池から電源供給するコントロールアンプ」がありました。
これは非常に画期的な目論見であり、理屈の上ではアースなどの影響を無視できるようになり、ノイズも少なくなるという、ある意味で「家庭用音響機器の最大の欠点を克服したアンプ」でした。

事実、電源から受ける影響というのは非常に大きいもので、ノイズが侵入することもあれば、雷の大電流が流れ込むこともあります。
ノイズの問題を解決するには電源をそもそも分離したり、トランスを使ってアースを無効化したりと、非常に多くの困難があります。
これを最も簡単に、かつ手軽に安価に攻略するのであれば、電池式にしてしまうことが最も早いでしょう。
ただ、このような設計になっているものと言うと、かなり限られますし、入手も難しいです。

ところが、外に目を向けて見ると、そう難しいことを要求している訳でもありません。
カーオーディオはその環境が整っているのです。

厳密には発電機と蓄電器に直結したオーディオシステムという意味になりますが、
エンジンをかけない状態ではバッテリー駆動されているシステムになりますし、もっと純粋にするのであれば、バッテリーから車の制御部への給電を切ってしまい、ACCやリモート系の電源をスイッチを追加して接続してやれば、完全な純粋なバッテリー駆動システムに仕上がります。

エンジン騒音や走行ノイズといった、走行中のノイズを除けば、車内は最高の電源環境にあると言えます。
リスニング環境としては、最悪ですが…
余談ですが、マクラーレンF1は運転席が車の中央にあります。なのでオーディオシステムを組むのであれば、マクラーレンF1は最高のリスニング環境ですが、インストールは非常に難しそうです。
頼むから軽自動車でいいからシングルシーターセンターポジションの車を作ってくれぇ～…ケーターハムでは無理ですから…

私などは車の中で聞く音楽というのは、エンジンノイズやロードノイズは車としてあって当然のものであり、寧ろエンジンノイズがないとどうやって変速したものかわからないので、そもそも邪魔なのではなく、車を楽しむ、運転する上で不可分のものだと思っています。
ですから別に無くしたいとも思ってはいません。
なので完全無音化する予定もありません。

ですが、バッテリーだけで音質は変わるのでしょうか。
その根拠と考えている要素が二つあります。

一つは、バッテリーの規格にもある、「エンジン始動性能」です。
バッテリーにはたとえば、40B19Rなどという型式番号が付いていますが、この先頭の数字が、バッテリーのエンジン始動性能です。
大きいほど始動性能は高くなります。

バッテリーによってこの始動性能は違いますが、始動性能に違いが出るとすれば、それは電流をいかに適切に供給できるかにかかってきます。
電流が適切でないからエンジン始動ができないのであって、逆に適切であればエンジンはかかります。
無論、劣化すれば性能は下がるでしょうが、高い始動性能を誇るバッテリーほど電流をしっかりと供給できるのですから、大電流を要求するオーディオシステムにはこの性能が高いほうが有利なように思われます。
単に起電力だけの話であっても、オーディオシステムを積んだ車は始動しにくそうですからね…

二つ目は、実際に電池の種類で音質は変わるからです。
車のバッテリーで試した訳ではありませんが、乾電池での話です。

私が通学していた頃、STAXのイヤースピーカーのSR-001MK2という、ポータブルタイプを使っていました。
このポータブルタイプのイヤースピーカーは、イヤースピーカーがそもそも専用ドライバーを要求するように、当然のごとくドライバーとセットで使うようになっています。
そのドライバーの電源が単３乾電池2本でした。

当時、充電式の電池はソニーのニッケル水素電池(当時は結構したんですが)を使っていましたが、これはCDプレイヤーに使用していました。
対してドライバーには、偶然にも100円ショップに出始めていた充電式ニッケル水素電池を使っていました。
どうせなら電池で音が変わるのか試してみようとしたところ、色々試した結果、アルカリでも充電式でもなく、とあるマンガン電池が非常に良い結果だったのです。

何の変哲も無い某店のオリジナルマンガン電池でしたが、色々と種類のある中で、ごく控えめにマンガン乾電池と書かれた無愛想な乾電池が、やたらと落ち着きのある音質で、何ともイヤースピーカーらしい音を出してくれたのです。

他のマンガン乾電池では、やたらと高音がうるさいとか、無愛想だとか、無味乾燥だとか、それはもう面白く音が変化したものです。
ちなみにソニーのニッケル水素電池は相性があるようで、動くもの動かないものがあり、この組み合わせではCDに使うしかありませんでした。
唯一使えた100円ニッケル水素充電池は、何か平凡で凡庸、主義主張もなく、ただ鳴っているだけという、何のためにイヤースピーカーにしたのかよくわからない感じがしたので、使うのをやめました。

そのうちポータブルで使うこともなくなってしまいましたが、当時世界唯一のポータブル型コンデンサー型イヤースピーカーでしたから、満足していたものです。
ただただソースが悪かったです。

アルカリ乾電池は使ってはいましたが、やはりマンガンのほうが良かったです。
ちなみに前述のオキシライド電池は使えませんでしたし、壊しそうだったので試したかどうかもわかりません。
そんな経験のもとに、電池で音は変わると申し上げておきます。

鉛電池は構造も違いますから一概にそうだとは申せませんが、さして作りに差があるのか、強いて言えば材料の純度だけであろう安物マンガン電池でも音に変化が大いにあるのですから、鉛電池にも違いは出ようものと考えられます。


鉛電池にも色々種類はありますが、こちらは追々色々と見ていこうと思います。
電池とはさも深い深遠の如く、まだまだ進化するであろうファクターです。

でも先日のイベントでは、エンジンかけっぱなしのエアコンオンで評価していましたから、余り気にされていないのでしょうか？
大いに気になりました。