1.5Vバッテリー--—あなたはどれくらい知っていますか？
1.5Vバッテリーのダイナミクスを探索することは、多様なデバイスの配列を強化する上での重要な役割だけでなく、豊かな歴史的および技術的文脈にも明らかになります。これらのバッテリーは、AA、AAA、C、Dセルなどのさまざまな形式で提供されており、日常的および専門的なアプリケーションの両方で不可欠になっています。標準電圧として1.5ボルトを確立した先駆的な炭素亜鉛細胞に由来するこれらのバッテリーは、最新の電子機器の成長と変化する需要を満たすために進化しました。この議論は、アルカリやリチウムなどの異なるタイプ、それぞれの化学、およびそれらのアプリケーションとパフォーマンスに対するこれらの違いの意味を含む、1.5Vバッテリー技術のニュアンスを深く掘り下げています。これらのバッテリーの根本的な原則と機能を理解することは、現在の技術における彼らの役割の評価を高めるだけでなく、家庭用電子機器から緊急機器まで、さまざまなアプリケーションでの選択を通知します。
カタログ
図1：1.5Vバッテリー
1.5Vバッテリーの概念
AA、AAA、C、およびD細胞形態によく見られる1.5Vのバッテリーは、無数の家庭用デバイスの主食の電源として機能します。この電圧標準トレースの起源は、信頼できる1.5ボルトを提供する上で革新的な最初の炭素亜鉛細胞の開発に戻り、今日でvalent延しているバッテリー技術の基礎を設定しました。この電圧定格は、多くの電子デバイスの運用要件とよく一致し、過度の電源による損傷を危険にさらすことなく最適なパフォーマンスを可能にするため、重要な参照です。
1.5Vバッテリーの種類と機能をさらに探索すると、アルカリとリチウムの2つの主要なカテゴリが遭遇します。アルカリ電池は、より高いエネルギー容量によって区別されているため、エネルギー需要が大幅にあるデバイスの動力に適しています。これらのバッテリーの背後にある化学は、アルカリ電解質、通常は水酸化カリウムによって促進される亜鉛と二酸化マンガンの間の反応を伴います。この反応は、エネルギー密度の点で非常に効率的であり、デジタルカメラや子供のおもちゃなどの家電のより長いバッテリー寿命と信頼性に変換され、最適に機能するために持続的な電力供給が必要です。
他のスペクトルには、並外れた耐久性と電力密度で知られているリチウム1.5Vバッテリーがあります。これらの特性は、主に、他のバッテリータイプと比較して重量あたりのエネルギー出力を提供する軽量で高い電気化学ポテンシャルなど、リチウムの固有の特性によるものです。その結果、リチウム1.5Vバッテリーは、高度な電力を迅速に消費する高度なデジタルカメラや、長期間にわたって安定したエネルギー供給を必要とする煙探知器などの低ドレインアプリケーションを含む、両方の高ドレインアプリケーションに完全に適しています。驚くべきことに、これらのバッテリーは、特に緊急時またはまれな使用シナリオで際立っている機能である保存時に最大9年間充電を維持しています。
アルカリ性のバッテリーに焦点を当て、低電力の家電のほぼ遍在性は、費用対効果と彼らが提供する利便性に起因する可能性があります。ウォールクロック、リモートコントロール、小さな懐中電灯などのデバイスは通常、集中的な電力消費を必要としないため、AAアルカリ電池のエネルギー出力が理想的になります。彼らの広範な可用性と経済的価値は、パフォーマンスと手頃な価格のバランスをとる、多くの世帯にとって頼りになる選択肢であることを保証します。
ただし、標準の1.5Vバッテリーの非充電不可能な性質に注意することが重要です。これは、危険な慣行を防ぐために強調しなければならないという事実です。大幅な分解なしに複数の充電サイクルに耐えるように設計された充電式バッテリーとは異なり、標準的なアルカリまたはリチウム1.5Vのバッテリーを充電しようとすると、密閉されたユニット内のガスの不安定な蓄積により、化学漏れや爆発さえもつながります。したがって、適切な廃棄慣行を遵守する必要があり、これらのバッテリーが、人間の健康と環境の両方を傷つけることを避けるために、地元の環境基準によって責任を持ってリサイクルまたは処分されるようにします。
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名前 |
形 |
ボルト |
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aa |
シリンダーL 50 mm、D 14.2 mm |
1.5 |
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aaa |
シリンダーL 44.5 mm、D 10.5 mm |
1.5 |
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aaaa |
シリンダーL 42 mm、d 8 mm |
1.5 |
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c |
シリンダーL 46 mm、D 26 mm |
1.5 |
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d |
シリンダーL 58 mm、D 33 mm |
1.5 |
チャート 1：1.5Vバッテリーのサイズ
1.5Vのバッテリーサイズとタイプ
1.5Vバッテリーには、主にボタンと円筒形のカテゴリに分類されるさまざまなサイズとタイプがあります。これらのバッテリーは、汎用性のおかげで、多数のポータブルデバイスに不可欠です。
図2：バッテリー構造の内部図
ボタンバッテリーはコンパクトで軽量であるため、時計、計算機、最小限のスペースと重量を必要とする特定の医療機器などのデバイスに最適です。対照的に、円筒形のバッテリーは、サイズと容量が大きいため、懐中電灯、リモコン、子供のおもちゃなどの連続電源が必要なデバイスに適しています。
ボタンバッテリーの詳細を掘り下げましょう。これらは、直径と厚さによって指定されています。たとえば、直径6.8 mmと厚さ2.1 mmのバッテリーは、酸化銀とアルカリ性の化学組成の両方にあります。SR621やSR60などの銀酸化物のバッテリーは、安定した電圧と寿命のために高精度デバイスよりも好まれます。一方、LR621やAG1などのアルカリ電池は、安価で、バッテリーがまれに変更されているデバイスに対応しています。
大きなボタンバッテリーを見ると、直径11.6 mm、厚さ3.1 mmのSR1130シリーズも時計や小型の電子デバイスで人気があります。これらのバッテリーは、信頼性の高い長期の電源を提供し、デバイスの途切れない動作を確保します。
図3：AA＆AAA＆AAAAバッテリー
円筒形のバッテリーに移ると、標準化されたサイズにはAAA、AA、C、およびDが含まれますが、これらに限定されません。たとえば、AAバッテリーは14.5 x 50.5 mmの測定値であり、中程度に使用されるバッテリーの1つであり、中程度の量を必要とします。リモートコントロールやワイヤレスマウスのようなエネルギーの。
図4：C＆Dバッテリー
34.2 x 61.5 mmの大きなDサイズのバッテリーは、通常、電動の子供のおもちゃやポータブルスピーカーなど、エネルギー消費量が多いデバイスで使用されます。サイズが大きいほど、エネルギーのより大きな保管が可能になり、使用期間が延長されます。
これらの各バッテリーは、特定のデバイス要件に適合するように設計されており、高ドレインのおもちゃであろうと低ドレインの時計であろうと、バッテリーが完全に適合するだけでなく、エネルギー需要を効率的に満たすことも保証します。バッテリータイプをデバイスに慎重に一致させると、最適なパフォーマンスと寿命が保証されるだけでなく、ユーザーの満足度とデバイスの信頼性も向上します。
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名前 |
他の名前 |
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aa |
R6、R06、MN1500、MX1500、PC1500、AM3、UM3、UM-3、HP7、15AC、 15A、E91、EN91、815、Al-AA、ALAA、7524、HR6、HR06、LR06、LR6、X91、PC1501、 ミニョン、ペンライト、ダブルA、2AA |
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aaa |
LR03、LR3、LR03X、R03、R3、MN2400、MX2400、PC2400、AM4、UM4、 UM-4、HP16、24AC、24A、24G、EN92、E92、824、ALAAA、AL-AAA、7526、4003、K3A、 マイクロ、マイクロライト、ポット、ペンライト、トリプルA、3AAA |
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aaaa |
LR61、25A、MN2500、MX2500、E96、EN96、GP25A、LR8D425、4061、 K4a、四重a、quad a、4aaaa |
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c |
LR14、R14、UM2、UM-2、MN1400、MX1400、PC1400、14AC、14A、E93、 EN93、814、ALC、AL-C、7522、AM2、HP11、ベイビー、ミニョン |
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d |
LR20、R20、R20MA、R20P、MN1300、MX1300、PC1300、UM1、UM-1、 SUM-1、AM1、13AC、13A、E95、EN95、813、Al-D、1250、7520、HP2、HR20、Mono、 ゴリアテ |
チャート 2：1.5Vバッテリーのその他の名前
1.5Vバッテリーの異なる化学物質
1.5Vバッテリーは、それぞれに特定の特性と用途を持つさまざまな化学組成で利用できます。
亜鉛炭素電池
亜鉛炭素電池は、最も古いタイプの非濃縮バッテリーの中で、一般に1.5Vの公称電圧を提供します。それらのカットオフ電圧は、通常、使用中のデバイスに応じて0.8〜1.0Vの範囲です。これらのバッテリーは、標準的な電解質として塩化アンモニウムを採用しており、塩化亜鉛は「頑丈な」バリアントでよく使用されます。それらは一般に1.5Vアプリケーションで円筒形で見られ、4.5V、6V、9Vなどのより高い電圧を達成するために直列に配置されたバッテリーでも使用されます。亜鉛炭素電池は安価で信頼性が高いですが、使用せずに漏れがあり、貯蔵寿命が短くなり、通常、アルカリ性のバッテリーと比較して低い電圧の低下を提供します。
図5：亜鉛炭素バッテリー
アルカリ電池
アルカリ電池は通常、非透明であり、水酸化カリウムまたは同様の電解質を使用した亜鉛マンガンの二酸化亜酸化学を使用して、0.9〜1.0Vの間のカットオフ電圧を持つ1.5Vの公称電圧も維持します。彼らは、亜鉛炭素電池よりも貯蔵寿命が長く、容量が高く、エネルギー密度が長く、漏れが発生しやすいです。アルカリ電池は汎用性が高く、円筒形とボタンの両方のセル形式で使用されます。多くの利点にもかかわらず、アルカリ電池の電圧も排出すると大幅に低下します。
図6：アルカリバッテリー
酸化銀バッテリー
もう1つの非充電不可能なオプションである酸化銀バッテリーは、通常、1.55Vの公称電圧と約1.2Vのカットオフ電圧を提供します。これらのバッテリーは、排出サイクル全体で非常に安定した電圧出力を維持し、敏感な機器やデバイスに電力を供給するのに最適です。酸化銀のバッテリーは、アルカリ性のバッテリーによく見られる漏れの問題なしに、より長い貯蔵寿命と容量を増やします。ただし、それらはより高価であり、主にボタンセルアプリケーションで使用されています。
図7：酸化銀バッテリー
亜鉛エアバッテリー
亜鉛空気電池は、通常1.4〜1.45Vの公称電圧と約1.05〜1.1Vのカットオフ電圧で、非リカルできません。それらは、アルカリと銀の両方の酸化物電池の両方に比べて、かなり高い容量を提供します。1つの欠点は、濡れた電解質が時間の経過とともに乾燥し、排出状態に関係なくバッテリー故障につながる可能性があることです。これらのバッテリーは、主に補聴器で使用されています。それらは、セルに空気を可能にする保護ホイルを除去することにより活性化されます。アクティブ化されると、これらのバッテリーは数分以内に動作します。亜鉛空気電池の寿命は、局所的な温度や湿度の状態によって異なる場合がありますが、約3〜4年間は活性化されない可能性があります。
図8：亜鉛エアバッテリー
酸化水銀電池
環境上の懸念のために使用されなくなった水銀酸化物の電池は、公称電圧1.35Vとカットオフ電圧が1.1Vでした。安定した電圧出力のため、さまざまな敏感な機器に好まれていましたが、水銀含有量のために段階的に廃止されました。
1.5Vバッテリーの各タイプは、明確な利点と制限を提供し、さまざまなデバイスやアプリケーションへの適合性に影響を与えます。ユーザーは、デバイスの要件、予想される寿命、環境条件、予算などの要因に基づいて選択します。
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化学 |
一般名 |
充電式 |
典型的な能力（MAH） |
電圧（V） |
化学 |
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亜鉛炭素 |
R6、15d |
いいえ |
600-1600 |
1.5 |
亜鉛炭素 |
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アルカリ |
LR6、15a |
いいえ（ほとんどいいえ） |
1800-2700 |
1.5 |
アルカリ |
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li-fes2 |
FR6、15LF |
いいえ |
2700-3300 |
1.5（最大1.8） |
li-fes2 |
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リチウム |
- |
はい |
1000-2000+ |
1.5 |
リチウム |
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nicd |
KR6、1.2K2 |
はい |
600-1200 |
1.2 |
nicd |
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nimh |
HR6、1.2H2 |
はい |
700-2800 |
1.2 |
nimh |
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niooh |
- |
いいえ |
2200-2700 |
1.5（最大1.7） |
niooh |
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ニズン |
ZR6 |
はい |
1500-1800 |
1.6-1.65 |
ニズン |
チャート 3：異なる化学物質の1.5Vバッテリー
1.5Vバッテリーアプリケーション
リチウム1.5Vバッテリーは、多くのエネルギーを迅速に消費するデバイスを電源で供給する能力に対して際立っています。最も注目すべき機能は、交換を必要とせずに長年デバイスで漏れず、デバイスで機能し、デジタルカメラや煙探知器などの重要なアプリケーションに最適であることです。デバイスが最高に動作するようにするには、容量と出力がデバイスの仕様と一致するバッテリーを選択することが重要です。リチウム電池の長期的な信頼性は、頻繁な変更を必要としないことを意味します。これはユーザーにとって大きな利点です。
一方、アルカリ1.5Vバッテリーは、テレビリモートや子供のおもちゃなど、より一般的で日常的なデバイスの選択肢です。これらのバッテリーは、壁の時計やコードレス電話の電源を供給し、小さな懐中電灯でバックアップ照明を提供するためにもよく使用されます。キッチンでは、さまざまな小さな電化製品や美容ガジェットが、ポータブルオーディオビジュアルデバイスと同様に、AAバッテリーに依存しています。これらのバッテリーの供給を自宅に供給することで、日常のデバイスには常に電力が供給されます。
AAバッテリーは、汎用性のために特に人気があります。これらは、温度計からポケットベルからコードレス電話までの範囲のデバイスで広く使用されており、最小限の電力のみを操作する必要がある時計で使用されることもあります。
AAよりもわずかに一般的ではないAAAバッテリーは、おもちゃ、温度計、テレビリモート、キッチンタイマー、グラフィック計算機、バスルームスケールなど、さまざまなデバイスで頻繁に使用されます。これらのバッテリーは、より少ないエネルギーを必要とするデバイスに最適であり、AAAサイズが小さくなり、そのようなアプリケーションに最適です。
AAAAバッテリーは、広く使用されていませんが、コンパクトサイズに強力なパフォーマンスを提供します。これらの細長いバッテリーは、LEDペンライト、レーザーポインター、グルコメーター、補聴器リモート、デジタルスタイラスなど、コンパクトだが強力な電源が必要な小さなデバイスに不可欠です。
Cバッテリーは、より多くの電力を使用し、より頻繁にバッテリーを交換する必要があるデバイス用に設計されています。通常、おもちゃ、懐中電灯、ラジオで使用され、自動石鹸ディスペンサーにも見られます。さらに、これらのバッテリーは、バッテリーを搭載したフラッシングセンサーを備えたトイレで見つけることができ、その汎用性を強調しています。
Dバッテリーは、長時間電力を必要とするデバイス用に予約されています。これらの大きなバッテリーは、特にセンサー蛇口やエアフレッシュナーシステムなどの頑丈な用途向けに、大きな懐中電灯、オーディオ機器、ハンズフリーの石鹸またはペーパータオルディスペンサーに電力を供給するのに最適です。これらのアプリケーションでは、バッテリーが長期にわたる電力を提供できるかどうかが、人々がバッテリーを購入するときの主な考慮事項です。
1.5Vバッテリーと3.7Vバッテリーの違いの比較
1.5Vと3.7Vのバッテリーの区別は、主に電圧レベルと、電力のように設計されたデバイスにかかっており、化学組成、電圧特性、および充電性によって大きく影響を受けます。
電圧レベルとデバイスの互換性
1.5Vのバッテリーは、リモートコントロール、懐中電灯、デジタルカメラなど、家の周りにあるより広い範囲の電力集約型デバイスを対象としています。これらのバッテリーは、アルカリ、亜鉛炭素、銀酸化物の種類を含む、使い捨てと充電式の両方の形で利用できます。アルカリ電池は、その寿命と信頼性の高い出力のために、一般的に使用するために特に好まれています。時計や計算機などの正確な電圧調整を必要とするデバイスの場合、安定した出力のために銀の酸化物バッテリーが推奨されます。
逆に、3.7Vバッテリーは通常、スマートフォン、タブレット、ラップトップなどの高ドレインデバイスをサポートします。これらのデバイスは、エネルギー集約型機能のために堅牢な電源が必要です。これらのデバイスをサポートするリチウムイオンやリチウムポリマーなどのバッテリーは、3.7Vの公称電圧から始まりますが、完全に充電されると最大4.2Vまでピークに達し、バッテリーが枯渇するとゆっくりと減少します。
化学組成と性能
1.5Vバッテリーのさまざまな化学組成により、より幅広い日常のデバイスを提供できます。アルカリ電池は一般的であり、定期的に使用するための信頼できるパフォーマンスを提供します。亜鉛炭素バッテリーはより経済的ですが、パフォーマンスが低くなるため、要求の少ないアプリケーションに適しています。リチウムバリエーションでは、いくつかの1.5Vバッテリーも利用できます。リチウムバリアントは、あまり一般的ではありませんが、エネルギー密度が高い充電性を提供し、他のタイプよりも優位性を与えます。
一方、3.7Vバッテリーの化学的構成には、通常、酸化リチウム、リチウム鉄リン酸リチウム、またはリチウムポリマーの洗練されたリチウムベースの技術が含まれます。これらの材料は、高エネルギー密度を保持する能力のために選択されます。これは、バッテリーの寿命を通してより長いバッテリー寿命と一貫した電力供給につながります。この一貫性は、電力を供給する機器の性能を維持するのに役立ちます。
充電性と持続可能性
1.5Vバッテリーには、使い捨てのオプションと充電式オプションの両方が含まれています。使い捨てのタイプは便利で広く使用されており、さまざまなニーズに合わせて複数の能力で利用できます。充電式1.5Vリチウムイオン電池は、広範囲に及ぶものではありませんが、廃棄物を最小限に抑え、使いやすいユーザビリティを提供することにより、持続可能な代替品を提供します。
対照的に、3.7Vバッテリーの重要な利点の1つは、充電性です。複数の充電と排出サイクルに耐えるように設計されたこれらのバッテリーは、ライフサイクルよりも費用対効果が高く環境に優しいものです。これらのバッテリーを維持するには、特定のニーズに対応し、能力を低下させることなく寿命を最大化できる適切な充電器が必要です。
1.2Vバッテリーと1.5Vバッテリーを交換できますか？
デバイス内の1.5Vバッテリーを1.2Vバッテリーに置き換えるには、電圧の有意差とこれらの違いがデバイス機能に与える影響のために慎重に考える必要があります。
1.2Vと1.5Vのバッテリーの最も顕著な違いは、電圧出力です。1.2Vバッテリーは、1.5Vバッテリーよりも電圧が少なくなります。この低い電圧は、1.5V向けに設計されたデバイスのパフォーマンスに大きく影響する可能性があります。たとえば、1.5V入力で校正されたデバイスは、効率が低下するだけでなく、供給された電圧が設計された仕様を満たしていない場合、正しく機能できない場合もあります。
1.5Vバッテリーの代わりに1.2Vバッテリーを使用すると、デバイスが使用できる電圧が減少し、電力出力に直接影響します。この削減は、特に、高出力の電子機器や特定のモータータイプなど、最適な機能のために、より高い電圧に依存するデバイスに影響を与える可能性があります。その結果、パフォーマンスの低下、有効性の低下、特に一貫した信頼性の高いエネルギー入力が重要なシナリオでは、必要な機能を実行できないことさえ含まれます。
多くの電子デバイスには、操作に不可欠な特定の電圧ニーズがあります。これらの要件は通常、デバイスの設計と意図された信頼性と安全基準に基づいて設定されています。デバイスが1.5Vバッテリーで動作するように特別に設計されている場合、1.2Vバッテリーを使用すると、代わりに最適ではないパフォーマンスが発生し、デバイスの安定性と寿命が潜在的に侵害される可能性があります。
結論
1.5Vのバッテリーは、信頼性、汎用性、革新の融合を特徴とする現代のポータブルパワーの基礎を表しています。私たちが探求したように、これらのバッテリーは均一なエネルギー源であるだけでなく、特定のニーズとデバイスに合わせた化学、容量、設計の大幅なばらつきによって区別されます。電力集約型アプリケーションに最適なリチウム変異体の堅牢で高密度の出力から、日常のガジェットに適した信頼できる経済的アルカリ型のタイプまで、1.5Vバッテリーは、魅力的な電気化学技術をカプセル化します。リモートコントロールやおもちゃから重要な煙探知機や医療機器まで、私たちの日常生活をマークするデバイス全体の広範な実装がその重要性を抱えています。さらに、これらのバッテリーの進化と最適化は、技術の進歩と環境意識の向上の両方によって引き続き促進され、電力貯蔵がより効率的であるだけでなく、より持続可能な未来を指し示しています。私たちが前進するにつれて、バッテリー技術の継続的な改良と適応は、間違いなく、個々のデバイスだけでなく、ポータブルおよびウェアラブル技術のより広範なインフラストラクチャを強化する上で極めて重要な役割を果たします。
よくある質問[FAQ]
1. 1.5Vバッテリーをどのくらい使用できますか？
1.5Vバッテリーの持続時間は、そのタイプ（アルカリ、リチウムなど）、その容量、および電力供給デバイスの電力要求に依存します。通常、アルカリAAまたはAAAバッテリーは、リモコンや時計などの低〜中程度のデバイスで数週間から数ヶ月間続く可能性があります。デジタルカメラなどの高ドレインデバイスの場合、使用量はかなり短くなる可能性があります。
2. 1.5 Vバッテリーの代わりにAAバッテリーを使用できますか？
はい、AAバッテリーの定格も1.5Vであると仮定して、デバイスが1.5Vバッテリーを必要とする場合、AAバッテリーを交換として使用できます。AAは、単にバッテリーのサイズとフォームファクターを指し、1.5Vの評価で一般的に利用可能です。
3. AAAバッテリーは常に1.5 Vですか？
通常、AAAバッテリーは確かに1.5Vです。これらは、幅広いデバイスに適した標準電圧を提供するように設計されています。ただし、充電式AAAバッテリーの電圧は通常約1.2Vです。
4. 1.5 VのバッテリーサイズCまたはDは？
1.5Vバッテリーは、とりわけサイズCまたはDのいずれかにすることができます。CバッテリーとDバッテリーの両方が1.5ボルトの電力を提供できます。それらの違いはサイズと容量（MAH）にあり、Dバッテリーはより大きく、通常はCバッテリーよりも容量が高くなります。
5.充電式バッテリーは1.5 Vになりますか？
はい、充電式バッテリーは1.5Vと評価できます。ただし、最も一般的な充電式AAおよびAAAバッテリーは、使用される化学（通常はNIMH-ニッケルメタル水素化物）のために、通常1.2V前後でわずかに低いと評価されます。Nizn（Nickel-Zinc）充電式バッテリーなど、1.5Vに近い出力を提供できる新しいテクノロジーがあります。