「ニッケル・カドミウム（ニカド）電池」とは？ 仕組み・化学反応式とメモリー効果

みなさんは、黄色いパッケージや、電動工具のバッテリーで「Ni-Cd」という文字を見たことがありますか？これは「ニッケル・カドミウム蓄電池」、通称「ニカド電池（ニッカド電池）」のことです。

今でこそスマホやノートPCのバッテリーといえば「リチウムイオン電池」が主役ですが、ひと昔前までは、このニカド電池こそが充電池界の絶対王者でした。

「古い電池でしょ？」と侮るなかれ。実は、そのタフさと瞬発力で、今でも特定の場所で活躍している現役選手なんです。

今回は、ニカド電池の仕組みを化学反応式を使って解説しつつ、有名な弱点「メモリー効果」や歴史について、高校生レベルの知識でまるっと紹介します！

ニッケル・カドミウム蓄電池（Ni-Cd）ってどんな電池？

ニカド電池は、繰り返し使える「二次電池（蓄電池）」の一種です。

1899年に発明された非常に歴史のある電池で、乾電池のような形をしたものから、業務用の四角いものまで様々な形があります。

基本スペック：電圧は1.2V

普通のアルカリ乾電池は1.5Vですが、ニカド電池の電圧は約1.2Vです。

「あれ？ 電圧が低いと動かないんじゃない？」と思うかもしれませんが、ニカド電池は電気を流すパワー（電流）がとても強いため、ほとんどの製品で乾電池の代わりに使うことができました。

ニカド電池やニッカド電池、またはカドニなどの呼び方もありますが、「ニッカド電池」「カドニカ」は三洋電機の登録商標です。本ページではニカド電池で統一します。

ニカド電池の仕組みと化学反応式

電池の中では、プラス極（正極）とマイナス極（負極）の間で、電子のキャッチボールが行われています。ここからは化学の授業っぽくなりますが、噛み砕いて見ていきましょう！

ニカド電池の”材料”

正極

オキシ水酸化ニッケル（NiOOH）

負極

カドミウム（Cd）

電解液

水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液（KOH）

ニカド電池の”化学反応式”

右向きの矢印（→）が放電（電気を使うとき）、左向きの矢印（←）が充電（電気を貯めるとき）を表します。

① 正極の反応（プラス側）

放電時、オキシ水酸化ニッケルが、水と電子を受け取って「水酸化ニッケル」に変化します。

NiOOH + H₂O + e⁻ ⇄ Ni(OH)₂ + OH⁻

② 負極の反応（マイナス側）

カドミウムが、水酸化物イオンと反応して電子を放出し、「水酸化カドミウム」になります。

Cd + 2OH⁻ ⇄ Cd(OH)₂ + 2e⁻

③ 全体の反応（まとめ）

この2つを合わせると、電池全体の反応式になります。

2NiOOH + Cd + 2H₂O
⇄2Ni(OH)₂ + Cd(OH)₂

ニカド電池最大の特徴「メモリー効果」とは？

ニカド電池を語る上で避けて通れないのが「メモリー効果」です。これは、「電池を使い切らずに継ぎ足し充電すると、容量が減ったように見える現象」のことです。

メモリー効果は「サボり癖」がついた電池のイメージ

例えば、電池をバケツの水に例えてみましょう。

本当は底まで水が入っているのに、いつも半分（50%）使ったところで水を継ぎ足しているとします。

すると、電池はこう勘違いしてしまうのです。

「あ、いつもここで終わるんだな。じゃあ、ここ（50%の地点）を底だということにしよう！」

このあと、いざ50%より下まで使おうとすると、電池が「えっ、もう底ですよ？」と言わんばかりに、急激に電圧を下げてしまいます。これがメモリー効果です。

実際には電気は残っているのに、電圧が低すぎて機器が動かなくなってしまうのです。

対処法：リフレッシュ充電

もしメモリー効果が起きてしまったら、「一度、完全に空っぽになるまで使い切る（完全放電）」ことで解消できます。「ここが本当の底だよ」と電池に思い出させてあげるわけですね。これをリフレッシュと呼びます。

今のスマホに使われているリチウムイオン電池には、このメモリー効果はほぼありません。

なぜスマホやパソコンから姿を消したのか

かつては主役だったニカド電池ですが、今では家庭用機器ではあまり見かけません。理由は大きく2つあります。

1. 強力なライバルの登場

ニカド電池よりもたくさんの電気を貯められる「ニッケル水素電池」や、さらに高性能で軽い「リチウムイオン電池」が登場しました。

スマホのような「小さくて長持ち」が求められる機器では、大きく重いニカド電池は勝てなかったのです。

2. カドミウムの環境問題

これが一番の理由かもしれません。

負極に使われている「カドミウム」は、イタイイタイ病の原因物質としても知られる有害な重金属です。

環境への配慮から、EUをはじめ世界中で使用が制限されるようになりました。

それでも現役！ 今でも使われている意外な場所

「じゃあ、もう絶滅したの？」というと、そうではありません。

ニカド電池には、最新の電池にも負けない「とがった長所」があるからです。

そのため、現在でも以下の用途で活躍しています。

• 電動工具（一気にパワーが必要！）
• 非常用照明・誘導灯（いざという時確実に点灯させたい！）
• ラジコン（モーターをブン回したい！）

最新の繊細な電池よりも、「多少手荒く扱っても文句を言わず、馬力を出してくれる頑固なベテラン」として、プロの現場で生き残っているのです。

まとめ

• ニカド電池は、パワーとタフさが売りの歴史ある充電池。
• 化学反応では、正極のNiOOHと負極のCdが電子をやり取りする。
• メモリー効果があるため、継ぎ足し充電には注意が必要（たまに使い切ろう！）。
• 有害なカドミウムを含んでいるので、捨てる時は絶対に一般ゴミに出さず、家電量販店などの「充電式電池リサイクルBOX」へ！

もし家で古い充電池を見つけたら、「これが充電池の歴史を作った先輩か…」と思い出しながら、正しくリサイクルしてあげてくださいね。