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ニッケル・水素蓄電池(ニッケルすいそちくでんち、NiMH: Nickel metal hydride)は、二次電池の一種で、正極に水酸化ニッケル、負極に水素吸蔵合金、電解液に濃水酸化カリウム水溶液 (KOH (aq))を用いたものである。充放電の反応式は以下のように表される。

:正極: NiOOH + H₂O + e^- $\backslash rightleftarrows\backslash$ Ni(OH)₂ + OH^-

:負極: MH + OH^- $\backslash rightleftarrows\backslash$ M + H₂O + e^-

識別色は橙(オレンジ)。

◆ 概要

1990年の実用化以降、それまでの代表的な小型二次電池であったニッケル・カドミウム蓄電池(略してニカド電池またはニッカド電池)の2.5倍程度の電気容量を持つこと、材料にカドミウムを使用せず環境への影響が少ないこと、電圧がニカド電池と同じ1.2Vで互換性があることが追い風となり、代替が進んだ。

だがその後、より大きな電気容量のリチウムイオン二次電池が登場し、各種の携帯機器で急速に置換えが進んだ。このため、ニッケル水素電池の日本における出荷数量は2000年をピークに大幅に減少し、日本の主要メーカーは次々に撤退した。主な日本のメーカーは現在、三洋電機(モバイルエナジーカンパニー)・パナソニック(エナジー社)・パナソニックEVエナジー(車載用途)となっている。

その一方で、ニッケル・水素蓄電池は安全性の高さからトヨタ自動車・本田技研工業のハイブリッドカーに採用された。ハイブリッドカー向けのニッケル水素電池は携帯機器よりはるかに大型であり、出荷金額は2003年を底に回復した。なおこの用途のニッケル水素電池メーカーは三洋電機のほかパナソニック・パナソニックグループ・パナソニックEVエナジーである。

またリチウム合金系の二次電池は、その特性および安全性の問題から、マンガン乾電池と完全互換で使用される乾電池型蓄電池の置換えには至っておらず、ニカド電池の衰退した現在、ニッケル水素電池が市場の主流である。

一般的には、ニッケル水素電池と表記されることが多い。また、ニッ水(ニッスイ)電池、メタハイ(Nickel Metal-Hydride より)と略称されることがあるが、浸透しているとは言えない。なお「メタハイ」は松下電器産業(現パナソニック)の登録商標である。

◆ 特徴

◇ 長所

・ ニカド電池より容量密度が高い

・ カドミウムを含まないため、ニカド電池より環境負荷が低い

◇ 短所

・ 自然放電が多い(改良型もある)

・ メモリ効果現象(ニカド電池ほど顕著ではない、メモリ効果を抑えた改良型もある)

・ ニカド電池に比べて過充電に弱い

・ 破裂などの危険性が高い(リチウムイオン電池よりは低い)

・ 完全に密閉された場所(水中ライト・防ガスライトなど)では使えない、または極端に性能が落ちる(機器側・電池側ともに改善が進んでいる)

◇ リチウム合金系電池との比較

リチウムイオン二次電池などに代表される、リチウム合金系二次電池に比して、

・ 大電力・大電流時の放電特性に優れる

・ 単純な回路で充放電が可能である。

・ 安全性が確立されている(→リチウムイオン二次電池の項も参照)

(ただし、これらの特徴は同じ水酸化ニッケルを正極に用いるニカド電池にも共通する)

◆ ニッケル水素電池概要

・ デジタルカメラ・携帯音楽プレーヤー・ハイブリッドカー、一部のノートパソコン、あるいは一次電池の代替として広く普及している。

・ 世界シェアのトップは三洋電機である(2005年現在)。自社ブランドでの販売の他、OEM供給も行っており、缶底に "HR" 記号が入っているものが同社製である(eneloop以降の製品では "HR" 記号は無くなっている)。他に日本では輸入品などの一部で、粗悪品も出回っている。

・ 単三形で2500mAh、単四形で750mAhが2006年現在の標準的な公称容量である。

・ 形状は単一形・単二形・単三形・単四形・角形 (006P)・ガム型、その他に産業用特殊品がある。

・ 多くの製品で、およそ500回程度の充放電が可能とされている。

・ 一部の製品では専用の充電器および対応するニッケル水素電池を使用すれば、15分で充電できる。

・ 充電時に強く発熱し、電気分解によって生じた水素ガスにより内圧が高まる。ガム型電池では缶の膨張を外部から視認できる。電解液には触媒が加えられており、電気分解により生じた水素ガスを酸素ガスと素早く反応させ、水に戻すための工夫が施されている。

・ また、万一破裂の事態になったとしても、電解液は不燃の水溶性であるため火災につながるリスクは非常に小さい。ただし、強アルカリ性であるため皮膚など触れると火傷を引き起すことに注意が必要である。

・ 充電式小型電動ドリルのような大電流を要する用途など、ニカド電池の方が強みを持つ分野もある。ただし先述のカドミウム使用の問題から、公害の原因となりうる上にライフサイクルコストが極端に短いという理由で、現在発売している製品の殆どはニッケル水素電池へ転換している。

・ 同様に、ホビー用R/Cカーでも長年、大電流を発生させるニッカド電池がレースで有利ということで主流だったが、近年のR/Cカーレースではレギュレーションでニッケル水素電池を指定するケースも多い。

・ 2003年8月21日にトミー・三洋電機は、誤使用時の発熱を約60におさえ、液漏れの問題を回避するという玩具用に特化したニッケル水素電池「Every Denchi(エヴリデンチ)」を発表、同年11月から発売している。また2005年7月には三洋電機が後継シリーズとしてニッケル水素電池「Toy Cell(トイセル)」を発表・発売している。

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