ポケットラジオの乾電池

ポケットラジオの電源にふと疑問に思った。電源DC3V(単四乾電池2本)と仕様に記されている。それは特に変わったことはなかったが、エネループなどの充電池は1.5vよりやや少なめの1.2v〜1.4vになる。すると乾電池2本を直列にしても仕様の3vに到達せず、2v後半くらいになり十分に充電しているはずの充電池をポケットラジオに繋いでもしばらくして電源がオフになってしまう、または安定しない状況が続いた。それでも使い捨ての乾電池を使うことがもったいなかったので、多少充電池1本が高くても長い目で見てと思ったし、また様式的にもボルタ電池をカプセル化した充電池には愛着があった。なんとかして活用できないものかと工夫をこらそうと考えた。ポケットラジオの電池は左右1本ずつで分かれており、それがポケットラジオの基盤で直列になっているという想像がしにくかった。電池の蓋以外にはネジや分解できる切れ目が特になく、電池の端子に単四から比較的容量の大きい単三に替えても、そこまで継続時間が伸びなかった。また、それが上手くいかなかったので、代替品でラジオが聴けて尚且つUSBの5vでの給電ができるかどうかを探し回った。保証書は1年で、故障にも対応しているので乾電池を空にしているだけで主だった改造や故障はなく、工夫の余地と時間は残っている。まさか乾電池を充電式にすると持続時間が目減りするとは思ってもいなかった。

乾電池の単三の電極だけにして外部バッテリーにつなぐダミー回路はいくつか前例があるが、単四の大きさでは例がなく、ネジと電気を通さない木片を加工して作っていた。それはそれで一案になっていたが、ステンレスのネジのメッキが電気を通したり通さなかったりと微妙な課題もあった。現代にはいまだにUSBの5vになりそうでならない、また乾電池を加工しようにもできないという未踏の分野があるようだ。USBに比べれば乾電池は出力は省エネだけれど、それを交換する必要がある。巷の仕様書を見ていると、乾電池を乗り継いて目と感覚でユーザーの体験をフォーマットに替えて、それを専門家でなくても再現可能なマニュアルにする、そんな温かい気持ちを感じることがあった。

ふと電池ボックスを2本の交互に電極を繋いで、電圧を測ると仕様の通り3vになった。それは自分にとっては大きな発見ではあった。もしUSBの5vから3vに降圧すれば、電池が無くても動くのではという予想が立てられた。初めからそうなっていればということもあった。折しも昇圧モジュールと、降圧モジュールを外見のトロイダルコイルをなんとか使ってみたいという好奇心が先行して、どうにもミスをしていたようにも見えた。Amazonでは、すでに持っていた昇圧モジュールも一定の実績があるようだった。僕の場合は、太陽電池が曇りだった時に昇圧しようにもできず、また3.7vの充電池からUSBの5vに昇圧しようにもできなかった。また自動車用の蓄電池はすでに12vあり、それ以上昇圧しても電極から火花が漏れるのでリスクが出る可能性がある。その昇圧モジュールが、よもや発電機のモーターが6v前後の時に、12vに昇圧する時に使えるようになったのは、そのモジュールは安定した電源を持っていることが前提になっているように感じた。一定の電気と、容量が決まっている乾電池、その間で正しいことをしているのに、それが結果に結びつかないという矛盾が横たわっているようにも思えた。アメリカのテスラ自動車も日本製のバッテリーを並列にして燃料の代わりにしているという。資源に恵まれている広い海外の国がどうして日本の乾電池を活用しようと思ったのかが、興味深くはある。

USBから、プリント基板だけでなくトロイダルコイルのついた降圧モジュールを繋げるとポケットラジオが再びついた。電圧は3vを維持している。そこから、電池を1本、また1本と電源から外していく、ラジオの電源は付いたままだった。それだけのことでなんとも物珍しい発見があった。USBもいいけれど、その根元にはパソコンのUSBポートがあることが多い。するとやはり乾電池でも再現されるに越したことはない。そこで乾電池の容量が3.7vのリチウムイオン乾電池に変えてみる。巷のモバイルバッテリーにも日本製のリチウムイオン乾電池が入っている、それを昇圧基盤で制御しているという。もし3.7vを3本直列にして12vに近づけると、車の蓄電池の代わりになる。もし、3.7vを5v以上の電圧まで直列にした電源があれば、負担が減って活用しやすくなるようになりそうだ。またリチウムイオンやボルタ電池などの化学電池だけでなく、物質に+と-の電極だけを挟んだキャパシタも未来のエネルギーとして構想されているというそれは10年前のことで、その資料は今でも昨今から数年先の未来を示しているという。 理科の実験で電池を横に繋げると電流が倍になり、縦に繋げると電圧が倍になる。電圧と電流を確保することがどちらかになり、バランスを持った組み合わせが持続するアイデアになる。そのシンプルな組み合わせが通用するとは思ってもいなかった。

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