充電式evoltaを購入しました（目的は実験だという疑惑あり（笑）eneloopとも比較するよーん。）

2008年10月５日：　初期作成
2008年10月８日：　初期放電実験のslot2が、実験失敗の疑いが濃厚である点を、緊急修正
2008年10月９日：　バラツキについてのレポート予告追加。改定履歴（緊急修正の点)修正
2008年10月13日：　１週間放置後の放電実験結果追加
2008年10月19日：　電池の容量のバラツキ、追加
2008年10月22日：　初期放電実験のslot2の実験失敗の理由を追加
2008年11月16日：　４週間放置後の放電実験結果追加
2009年2月21日：　３ヶ月放置後の放電実験結果追加

つい数年前までは、ニッケル水素充電地は、容量競争にしのぎをけずっていたわけですが、eneloopの出現により、ニッケル水素充電池の方向性は、
　　自己放電がすくないので放置しても大丈夫。
　　買ってすぐ使える。（充電済みということ。）
ということになっています。panasonicや、sony、その他のメーカーからも、同様な製品が発売され、最近は、海外製の電池も、これに追随した電池が発売されています。

で、panasonicからも同様の電池が出ていたのですが、その改良版（？）が、今回evoltaの名前をしょって、発売です。

evoltaと言えば、オキシライド電池の後継で、乾電池を２本しょって、グランドキャニオンを登ってしまう、という宣伝で一般の方も知ってる、１次電池（つまり使い捨て電池）の、リーダーであり、evoltaというブランドは、パナソニックにとっては、非常に重要なブランドなはずです。
で、充電式電池に、このブランドをかぶせることは、panasonicさんは、この電池に、（技術面、販売面共に）かなり本気で取り組んでいる、というということではないでしょうか。

同じevoltaというブランドで、使い捨て電池と、充電式電池を混在させることにより、販売戦略も簡単ではなくなってしまうことや、消費者が混乱してしまう等、マイナス面を補って余りある、という判断をしているわけですから、なおさら、本気、という気がします。

ということで、４本１５８０円、ポイント１０％で、買っちゃいました。実際問題、これで、使用していない電池が、１２本に増えるわけですね。バカじゃないの、俺（笑）。しかも、eneloopは秋葉原行けば、８本で１５７５円で売ってる、というのに。
といいつつ、ニッケル水素電池の所有本数だけで言えば、もっと、マニアな人は大勢いらっしゃるとおもうので、まあ。よしとしましょう。（なんのこっちゃ。）

さて、パッケージの裏面のセールスポイントを見てみましょう。
JIS C8708の試験条件で１２００回とあります。eneloopが１０００回ですから、それなりに、技術的な裏づけ（製造工程の管理も含めた）があるのでしょう。
パナソニックのサイトでも、このあたりは、セールスポイントにしています。

１年後でもすぐ使えることや、つぎ足し充電OKというのは、eneloopと同じ売り文句ですね。リフレッシュ放電等が必要がないようにも受け取れます。この点もenelopと同じ。
一方、「買ってすぐ使える。」の売り文句がありません。従来のニッケル水素電池と同じく、品質を保持するためだけの最低限の充電のみされているのでしょうか。
（解説：ニッケル水素電池は、自己放電が、機種にもよりますが、少なからずあり、しかも、空の状態で保存すると急激に劣化することから、どの電池も最低限の容量は、充電してあります。eneloop等は買ってすぐ使える、という売り文句があり、ほぼ満充電にしてから出荷されています。）
フル充電して、１年後でもすぐ使える、、、の売り文句があるのに、買ってすぐ使える、という売り文句がない、ということは、フル充電では出荷されていない、と推測されますが、、、果たしてどうでしょう。

裏面の使用法を見てみると、
２行目の説明、「初回使用時には、充電してから使用。」とあります。
やはり、フル充電では出荷されてはいない、ということなのでしょうか。

面白いのは、３行目の説明。
「長期間使用しなかった場合は、２−３回充放電をくり返してください。」
あれ？さっき、「フル充電して１年後でもすぐ使える。」って言ってたジャン。
それとも１年以上のことを、長期間、と表現しているのかな。１１ヶ月は長期間ではない、と？？？
あと、これ、です。ちなみに、eneloopは、日本製です。

ま、中国の自社工場で、しっかりと、品質管理ができていれば、特に問題はないとおもうんですけど、、、

なお、パッケージ面で、eneloopと決定的に違う点があります。
　製造年月がパッケージに書いてない。
って、ホント？
ちなみに、eneloopは、見にくいですが、書いてあります。

最初、これって駄目じゃーん、と思いました。
でも、まあ、法律で規制されているわけじゃないし、経年劣化が少ないということなのであれば、これでいいのかと。
話は変わりますが、例えば、スーパーの牛乳買うときに、２種類の日付が並んでいると、古いほうが売れなくなる、という現象からして、環境面を考えると、製造年月を書かないほうが地球にやさしい、ということかも、、、

いや、ちょっと待てよ。

eneloopが製造年月を記述してあるのに、evoltaが記述してないとなると、みんな、eneloop選ぶんじゃないの？
業界全体で取り組まないと、駄目な気がします。

あ、これに関連して、私の買った、ヨドバシカメラでは、eneloopはパッケージを選んでレジに持っていくのに、その横にある充電式evoltaは、カードをレジにもっていって、レジで、電池を出してもらう、という販売形態でした。これなら、製造年月書いてあっても書いてなくても、無理ジャーん。

あと、流通の事情とかもあるかもしれませんね。
以下、あくまで想像の話。
　　松下　　：「おたくの店に、この電池を置いてくれませんか？」
　　量販店　：「売れ残ったら返品できますか？」
　　松下　　：「いえ。買い取りで、返品できないことになってます。」
　　量販店　：「じゃ、eneloopと同じ条件じゃん。うちじゃeneloop売れてるからいらないよ。」
　　松下　　：「いえ。そんなことありません。
　　　　　　　　evoltaは製造年月がパッケージからわからないようになってますので、売れ残っても大丈夫ですよ。」
　　量販店：「おーそれは感動した。eneloopは、書いてあるから、困ってたんだよね。店に置く事にしましょう。」
てな、変な力学が働いてるんでしょうねー。

さて、前置きが非常に長くなりました。いよいよ、実験結果の発表！

目次：
　　０．はじめに
　　１．購入直後の状態（買ってすぐ使える？）
　　２．放電特性
　　３．充電特性
　　４．容量と充電効率
　　５．電池の容量のバラツキ
　　６．自己放電特性（comming soon だよ）
　　７．まとめ

０．はじめに

充電、放電方法

自作の、パソコン制御ニッケル水素電池充放電器で、充電放電をしています。
　１．放電条件：　おおよそ５００mAの、おおよそ定電流放電
　　　　　　　　　　　１Ｖを下回ると、放電を停止しています。
　２．充電条件：　おおよそ２４００ｍＡの、まあまあ正確な定電流放電、１秒充電３秒休止の繰り返し
　　　　　　　　　　　−ΔＶ検出よりちょっと前に充電は寸止め。（寸止め充電と充電効率の評価参照）
　　　　　　　　　　　（記事中に強制充電と書いた場合は、満充電のチェックはしていません。）
おおよそ、っていうのが、どれぐらいおおよそなのかは、話が複雑なので、
　　１．定電流充放電特性と充放電電流測定値
をご覧ください。

slot1電圧　 slot2電圧　 slot3電圧　 slot4電圧　
slot1温度　 slot2温度　 slot3温度　 slot4温度　
slot1電流　 slot2電流　 slot3電流　 slot4電流　
つまり、同系統の色は同じスロット。明るいのが電圧、暗いのが温度と充放電電流です。 あと、測定はすべて１秒置きにプロットしており、例えば、１秒/４秒というのは、 １秒充電して、３秒休止、という意味です。なので、充電中の電圧を１回と休止中の電圧３回がグラフに表示されており、充電グラフの休止中のほうは、線が太く見えます。（拡大すれば、３本の線が見えます。)

１．購入直後の状態（買ってすぐ使える？）

実験の条件：
　　　１．開封直後から、「放電→３０分休憩→充電→３０分休憩」　を３回繰り返しています。

１．１．放電グラフ

開封直後から３回の放電をパラパラ漫画してみました。
さらに、eneloopの同じ実験のグラフ（右側）をのせますので、比較してもらえばと。

停止画像拡大：開封初回放電、２回目放電 ３回目放電	停止画像拡大：開封初回放電、２回目放電 ３回目放電

１番目に付くのは、開封直後の維持電圧が２回目の維持電圧よりかなり低いことでしょうか。また、２回目、３回目を比べても、evoltaのほうはまだ、回復が収束していないです。一方eneloopのほうは、１回目２回目の差は若干ありますが、２回目、３回目の差がほとんどありません。



次に目に付くのは、緑系の色で示された、slot2の電池の初回の容量が少ないことです。製造の最後の工程であろう、充電の工程の品質にバラツキがあるようです。まあ、問題あり、とはいえないばらつきかもしれません。それとも緑の電池がハズレ電池である可能性（自己放電したということ）もありますが、そうでなく充電工程の品質のバラツキに個人的には期待したいところです。
→これ、実験の失敗の疑いが濃厚であることが判明！詳しくは、、、
　　　　FreeBSDの、カーネルを、思いついたら、CVSUPでアップデートしてるんですが、、
　　　　ブート直後の、プリンターポートの４番ピンの状態が、いつのまにか、変わっちゃってた、てことです。
　　　　放電用のスロット２だけONになるような感じになってた。具体的には、こんなプログラムで、
　　　　　　　ioctl( fd, PPIGDATA, &dt );
　　　　　　　printf( "%x\n", dt );
　　　　いつの間にか、００が表示されてたのが、０４が表示されるようになったということです。
　　　　制御用のパソコンを立ち上げて、電池を入れて、、、、とかやってる間に、放電がはじまっちゃうようになっちゃったた、ということ。
　　ちなみに、ほかの記述は問題ないです。実験の失敗の可能性濃厚なのは、slot2で示される、初回の容量が少ないといことだけです。

あと、買ってすぐ使える、というセールスポイントがパッケージに書いてないことは述べましたが、実際のところは、
　　１．開封後でも、１６００mAhを超えて放電できています。(slot2除く）
　　２．開封直後は維持電圧が低いです
ということで、製造の最終工程で充電はされているようですが、不活性化も進んでいるようです。

なお、電池表面の刻印に、0808とあるので、製造後１−２ヶ月経過しています。したがって、３０日〜６０日間の自然放電ということなのでしょうか。電圧が低いのも、その１〜２ヶ月間の、不活性化ということなのでしょうか。（ちなみにeneloopのほうは製造後、４０日〜７０日程度です。）
ま、「買ってすぐ使える。」とは書いてないので、これはまあ、いいのかもしれませんが、もしこれが、満充電して出荷したものなのであれば、容量の低下や、不活性化は、これで止まってくれないと悲しいです。

「フル充電したら１年経ってもすぐ使える。」のセールスポイントは微妙ですが、これも実際１年放置してみなければ、なんともいえません。（悪い結論であれば、３ヶ月放置すれば出る可能性はありますが、、、）
この程度の不活性化で納まることを、期待しましょう。

１．２．充電グラフ

開封後の３回の充電グラフも一応載せておきます。また、同等のeneloopの結果も右にのせます。
ただし、、、実験の失敗があり、、、

停止画像拡大：開封初回充電、２回目充電 ３回目充電	停止画像拡大：開封初回充電、２回目充電 ３回目充電

赤で示されるslot0の電池の充電中電圧が高くなっています。黄色も少し高めです。これは、電池の内部抵抗が高い、、、ということで、
最初は、ハズレ電池か、、、と思いましたが、電池ボックスをグリグリすると直りました(緑と青に近づいた。）。つまり、内部抵抗ではなく接触抵抗、ということ。

自分の所有している他の電池より、若干全長が短いようで、電池ボックスにいれると、ちょっと、スカスカしていたのですが、これがそんな形にあらわれてしまいました。

で、以上の理由で、緑と青で示される、slot2とslot3の曲線だけ見てもらえればと。

evoltaのほうは、まだあまり充電されていないあたりの容量（５００ｍAh〜1500mAhあたり）で、休憩中電圧（つまり起電力）が、２回目、３回目で徐々に上がっていっているのがわかります。一方eneloopは３回とも差がありません。
これも、放電グラフ同様、不活性化が大きいか、その回復が鈍いということかと思います。

なお、繰り返しますが、この実験だけで直ちに、evoltaがeneloopに劣るということではありません。３ヶ月、６ヶ月、半年、と放置して、真価が問われることになると思います。また、おそらく今回のevoltaは、初回ロットに近い状態ですので、これも、既に枯れているeneloopと比べるのは可愛そうです。
あと、可能性としては、初回ロットであることもあり、以下のような仮説も。
eneloopの場合は、既にヒットした後なので、本当の製造から、あまり時間が経過していない。
evoltaの場合は、小さい製造ラインで、電池を作っていて、初回充電も済ませて、長い時間が経過してしまった後、最後に電池をパッケージする時点で日付を刻印した。
ま、どうかわかりませんけどね、、、

２．放電特性

最初の３回の充放電は、接触抵抗が大きい状態で行ってしまったので（実は充電が影響が大きく、放電はそれほどでもないのですが。）、放電特性は、その後で採取したデータでのグラフを採用して、eneloopと比較したいと思います。

具体的には、電池ケースのバネを、グイと曲げて圧着の力を強くし、しかも、電池の端子と電池ケースをアルコールで拭きました。

なお、eneloopでの放電実験をしたときとは、微妙に条件が異なりますが、充電後３０分からの放電という点は同じであり、比較に使用したグラフは、比較に使用するのに適切なものを厳選しているつもりではあります。（例えば放電実験では温度にはそれほどシビアではないが、放電前の使用状況が近いものを選ぶが、充電は、回路の特性上温度に影響を受ける（特に３０度あたりから変わる）が、直近の使用状況にはそれほど影響しないので、温度を優先して選ぶ等です。）
厳密には、充放電日記生中継のすべてのグラフを参照してもらえれば、わかるのですが、、、

と前置きが長くなりましたが、eneloopとの放電特性の比較です。

さて、どう思われたでしょうか。ほとんど同じ、と言ってもいいかも知れませんが、若干の差があります。
全体的言うなら、eneloopのほうは、電圧がなかなか落ちずに、ストンと最後に落ちますが、evoltaは、徐々に落ちています。
定量的に言うと、
　１．５００ｍAhぐらいまでは、両者にあまり差はない。（ほんのわずかにeneloopが電圧が高い、、、ですが。）
　２．８００ｍAh以降、evoltaのほうは、電圧の下がりかたが大きい。
　　　（ただしあくまでeneloopと比較しての話で、他の旧型電池よりは、ストンと落ちます。）
　３．evoltaのほうが、最終的な容量は大きい。
　　　表示上も、eneloopは、min1900ですが、evoltaは、min2000ですので。
　　　（この件は、「４．容量と充電効率」で詳しく述べます。）
　４．２、３と同じことを繰り返しになるが、
　　　１．２V維持容量は、eneloopの勝ち
　　　１．１V維持容量は、evoltaの勝ち（もちろん、１．０V維持容量も）
となります。

なお、電池間のばらつきの少なさは、わずかにeneloopの勝ちのように見えます。この件は後で説明します。

３．充電特性

諸条件についての補足事項は、「２．放電特性」を参照してもらうのと、
温度、充電条件の諸条件をあわせることを優先してグラフを選択したがために、eneloopのグラフの、充電電流測定値が、若干ギザギザしていますが、これは、無視してもらうのがいいかと思います。実際に、他のグラフではギザギザしていません。

さて、比較してみましょう。

最も目につくのは、充電末期の、起電力の上昇がeneloopのほうが、激しいことです。
これは、もはや、eneloopの特徴、と言っていいのではないでしょうか。

（eneloopの場合、この特性のおかげで、表示上の使用回数を伸ばしている可能性もあると思います。ただ、この点も話が複雑になりますのですが、あえて書くと、JIS C8708では充電停止制御方法は、メーカーの推奨する方法を使うことができる、ということです。この特性だと、電池にやさしい正確な停止制御ができる可能性があるように思います。）

それ以外は、ほとんど同じと言っていいでしょう。
電池の内部抵抗（充電時電圧と、休止時電圧の差）も、ほとんど変わりません。

電池間のバラツキに関しては、これも、わずかですがevoltaのほうが、大きいような気がします。これは詳しくは後述します。

４．容量と充電効率

充電容量ごとに、放電容量を測定してみました。
パソコン制御ニッケル水素充電器では、既に述べたとおり、寸止め充電をしているわけですが、その寸止め充電の状態から、２００ｍAｈ　４６０ｍAhを強制的に充電してみて、どこまで容量が伸びるかを測定しています。この実験の、詳しい内容は、寸止め充電と、充電効率の評価
をご覧ください。

やはり、eneloopよりevoltaが多く充電できており、４６０ｍAh追加充電した場合の測定値で、
　　eneloopが平均1890ｍAhなのに対し、
　　evoltaは１９７４ｍAhと、
８４ｍAh多く充電できています。

これは、表示上の、eneloop min1900mAhと、evoltaのmin2000mAhとよく合っています。
（測定値が、表示上のminまで伸びないのは、本充電器での測定値等の誤差の範囲です。詳しくは、先ほどのリンクをごらんください。相対的な測定値としては正確だと思います。むしろ測定時の温度差が問題ですが、これも、結果に大差はないと思います。）

また、充電効率も、満充電検出時では、同じ８０％ということですね。グラフも同じような曲線になっており、容量以外の差は認められません。

５．電池の容量のバラツキ

充電池を４本直列とかで使うとき、電池間の容量のバラツキがないことは、重要な特性です。
特に重要な使い方というのは、放電終止電圧が設定されていないような機器（例えば懐中電灯）を使うときで、容量にバラツキのある電池を使うと、容量の少ない電池は、放電末期に転極を起こすからです。

で、通常に、寸止め充電をした後の放電結果をeneloopと比較したこれ。

eneloopとの違いは明らかですね。で、グラフ上から見ると、容量差は、２倍程度と見えます。

ただ、このグラフ、回路間の偏差も含まれています。回路間の偏差を取り除いた形で表にまとめてみましょう。
（本数値の算出に関しての詳しくは、パソコン制御ニッケル水素充電器の、容量測定値のslotによる偏差の測定（付：eneloop、evoltaの電池ごとのバラツキの評価）,を参照してください。）

放電容量の比較

どうでしょうか。eneloopでは、3回のテスト、evoltaでは１回のテストですが、その差は33.7ｍAｈと4.6ｍAhの２９ｍAh差。
比率で言うなら、7.3倍あります。

電池間の容量のバラツキに関しては、eneloopが遥かに少ないようです。
ま、従来型の電池に比べれば頑張ったかな、というところでしょうか。

６．自己放電特性

満充電直後（厳密には、３０分経過後）、
満充電１週間経過後
での放電データです。

（なお、満充電と書いてますが、寸止め充電しているので、９６％程度しか充電されていません。）

eneloopと比較してみました。
eneloo-Rのほうは、３ヶ月後までとった、昔のテストそのままのアニメーションで、手抜きです。ごめんなさい。
ちゃんと見たい人は、拡大画像をクリックしてください。

evolta	eneloop-R
拡大画像：放置前　1週間放置後 4週間放置後 3ヶ月放置後	拡大画像：放置前　1週間放置後　4週間放置後 3ヶ月放置後　1年放置後
残電流量比較： slot0 slot1 slot2 slot3 平均 放置前(mAh) 1917 1893 1896 1879 1896.25 １週間(mAh) 　　　　割合 1724 89.9% 1704 90.0% 1707 90.0% 1697 90.3% 1711.5 90.1% ４週間(mAh) 　　　　割合 1632 85.1% 1615 85.3% 1616 85.2% 1612 85.8% 1618.75 85.4% ３ヶ月(mAh) 　　　　割合 1517 79.1% 1515 80.0% 1507 79.5% 1526 81.2% 1516.37 80.0%	残電流量比較： slot0 slot1 slot2 slot3 平均 放置前(mAh) 1822 1814 1827 1831 1823.5 １週間(mAh) 　　　　割合 1720 94.4% 1703 93.9% 1716 93.9% 1719 93.9% 1714.5 94.0% ４週間(mAh) 　　　　割合 1655 90.8% 1655 91.2% 1672 91.5% 1672 91.3% 1673.5 91.2% ３ヶ月(mAh) 　　　　割合 1658 91.0% 1638 90.3% 1660 90.9% 1658 90.6% 1653.5 90.7% １年(mAh) 　　　　割合 1581 86.1% 1567 86.0% 1586 86.6% 1587 86.6% 1580.3 86.3%

充電直後の状態に比べ、１週間、４週間、３ヶ月と、には維持電圧が落ちてるのですが、電圧の落ち方自体はよく似た落ち方をしています。
目立つのは、容量、つまりevoltaのほうがグラフが右に伸びなくなったことです。

表のほうをみてもらえば、充電直後の容量では、eneloopより容量が７３ｍAhほど多いのですが、１週間後の容量では同じぐらいになり、４週間では、３ヶ月後のeneloopに負けが確定、３ヶ月後には、１年後のeneloopより、64mAhも少なくなっています。
グラフを見ると、１．１V維持容量（満充電直後だと、evoltaが多かった）は１週間で、逆転されています。
もちろん、１．２V維持容量は最初からeneloop-Rが多かったですがさらに差がついています。

自己放電割合で言えば、さらに大きくevoltaの負けです。

しかも放置をした季節（１週間、４週間、３ヶ月）は、遥かにevoltaのほうが有利な条件です。
（グラフの温度と、日時見ていただければと。）

まあ、実用使用では十分なレベルであり、従来のニッケル水素電池に比べれば、天国モードであることには違いありません。

ちなみに、evoltaのパッケージ表記は、１年で８０％
eneloopは、１年では８５％を謳っているので、この勝負は、最初から若干、evoltaが不利ではあります。

７．まとめ

とりあえずここまでの実験結果では、充電式evoltaは、かなりな性能を示しています。一般使用には十分かと。

ただ、現時点では、実験した限り、eneloopが、若干優位であると思います。

以下は、eneloopの勝ちかと思います。
　　１．１．２Vを維持できる容量、全体的に維持できる電圧
　　２．買ってすぐ使えるという点
　　３．電池固体ごとのバラツキ（特に容量）の少なさ
　　４．現時点での、実勢価格
　　５．自己放電特性
以下は、evoltaの辛勝です。
　　１．1.1Vを維持できる容量（充電直後）。もちろん、１．０Vも。ただ、１週間経てば、逆転されますので、辛勝ということで。
以下が、evoltaの勝ちかもしれません。
　　１．１０００回とか１２００回とか、充放電を繰り返した場合の劣化の少なさ。
　　　　ただ、これは、検証するのは、ほぼ無理なので、、、、どうでしょうね。
　　２．電圧が下がってから、evoltaのほうが長く持ちます。電池の残量表示をあてにする人にとってはメリットかも。
　　　　ただ、これは、結局、eneloopが１．２V維持容量で優位、ということの裏返しの側面であり、
　　　　あくまで人によってはメリットかも、というだけでしかありません。
以下は、どちらが勝ちか、わかりません。
　　１．経年劣化の少なさ。
　　　　これは、、、検証するのはほぼ無理ですね。

で、検証できる範囲での優位性は今のところ、eneloopかな、という感じです。


言っておきたいのは、実験に使ったevoltaは、非常に初期ロットに近い、ということです。技術的（生産管理も含めた技術）に枯れている状態で購入したeneloopと比べてしまうのは酷ということもあるでしょうね。