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【電動工具】14Vと18Vの違いを考えてみる【バッテリー】

【電動工具】14Vと18Vの違いを考えてみる【バッテリー】

現在、電動工具用のバッテリーは14.4Vや18Vのリチウムイオン電池が主流ですが、他にも10.8Vや36Vなど様々な種類があります。

電圧が違うと何が違う??

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コードレス電動工具に使われるバッテリーは様々な種類があり初めて電動工具を買う方などは、どのバッテリーを選べばいいのか迷ってしまうと思います

バッテリーは電動工具であれば電圧が高ければ高いほど大きい力を出すことができます。またライトやラジオなどの14Vと18Vに両方対応した製品の場合はパワーが上がる代わりに動作時間が長くなります。

また、モータの特性を考えた場合、同じ出力のモータであれば電流を高くするよりも電圧を高くした方が発熱が少なくなるため、一般的に電圧が高いバッテリーの方が有利になります。

なぜ14.4Vと18Vが主流?

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現在主流のバッテリーは14.4Vと18Vです。なぜどこのメーカーも同じ電圧のバッテリーを出しているのでしょうか?

その答えはバッテリーの種類にあります。現在、電動工具のバッテリーはリチウムイオンバッテリー電池が主流になっています。

このリチウムイオンバッテリーは電池1本当たりの電圧が約3.6Vのためバッテリーを構成すると3.6Vの倍数の電圧のバッテリーしか作れません。

そのため、電動工具ではパワー・サイズともにバランスのいい4直列の14.4Vか5直列の18Vがよく使われるのです。

今後、異なる電圧の次世代電池が販売されるようになったら電圧も変わるかもしれません

バッテリー容量について

ここ3年ほどで電動工具のバッテリーは急速に高容量化が進んでいます。しかし、なぜ各社とも同じようなタイミングで同じ高容量のバッテリーを販売するのでしょうか?

なぜかというと電動工具メーカーがリチウムイオン電池を作っているわけではないからです。

リチウムイオンバッテリーそのものの開発に電動工具メーカーはほとんど関わっていません。

電動工具メーカーはSUMSUNGやLG電子・Panasonic・Sonyなどのバッテリーメーカーから高容量のバッテリーが販売されないと新しい電池を開発することができません。そのため、電動工具用の高容量バッテリーは発売時期が被ってしまうのです。

また、ほぼ全ての電動工具で巻回型(アルカリ電池のような円柱形)の18650という汎用サイズのリチウムイオンバッテリーを使っています。

そのため、電動工具メーカーが開発しているのは外側のケースと制御基板だけという事になり、バッテリー性能そのものに大きな差異は発生しないのです。

今後のバッテリー展開は?

海外の電動工具メーカーでは今までのバッテリーと異なる新型バッテリーが開発されています。

Milwaukeeの9AhバッテリーDeWALTの20V – 60Vで切り替えられるFLEXVOLTBOSCHの大きいリチウムイオンセルを使ったCORE18Vがあります。ちなみにマキタはもう2本挿しの36Vシリーズを展開していますね。

今までは18650サイズのセルを10本使ったバッテリーが主流でしたが、今後は各電動工具メーカーで大きな違いが出てくるのかもしれません。

電圧ごとのそれぞれの特徴は?

電動工具用バッテリーには様々な電圧の物がありますが、バッテリーの差し込み部分が14.4Vと18Vで共通となっているメーカーもあり、いまいち違いが判らなくなっています。そのためな電動工具におけるバッテリー電圧の違いと特徴を考えてみます。

モーターとバッテリー電圧の特性を考えれば、電圧が高い方がモータ出力を高くしやすく発熱も少なくなるため作業量自体を考えると18Vのほうが優位です。その一方、バッテリーサイズと重量は重くなってしまうため取り回し面では14.4Vのほうがいいでしょう。

14.4Vバッテリーの特徴

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  • バッテリーが小さく軽量で取り回しに優れる
  • 価格も安い
  • 18Vと比較して動作時間が短い
  • 高負荷時にモータが発熱して停止しやすい
  • 14.4V電動工具はラインアップが若干少ない

ニッカド12Vバッテリーの後継として販売された14.4Vのバッテリーは根強い人気があり、現在でも電動工具の主流と言える地位を保っています

現在のコードレス電動工具は高出力になってきているため、重負荷作業で14.4Vバッテリーを使うと発熱などの影響を受けて作業性は悪くなるかもしれません。

また、14.4Vのリチウムイオンバッテリーは18Vより安いという特徴があります。また、サイズも小さいので重量も軽く取り回しもしやすいという特徴があります。価格が安いため、DIY用でよく使われるのは14.4V電池です。(ニッカドの12Vもあります)

18Vバッテリーの特徴

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  • トルクや性能面で有利
  • 動作時間が長い
  • 高負荷時の発熱が低くモータの保護停止が起こりにくい
  • 18V電動工具はラインナップが多い
  • (マキタのみ)36V電動工具にも対応
  • バッテリーが大きく重い
  • バッテリー価格が高い

ブラシモーターからブラシレスモーターに移り変わりるとほぼ同時期に普及し始めたのが18Vリチウムイオンバッテリーです。

18Vバッテリーは14.4Vバッテリーよりパワーが高く動作時間も長いという特徴があります。また、電圧が高い方がモータの発熱も抑えられるため連続作業ができるメリットがあります。

しかしバッテリーのセルが1本から2本多いのでその分重量は重くなっています。当初は14.4Vから18Vにすぐ移行するものかと思いましたが、市場ではまだまだ14.4Vの人気が根強いようです

14.4Vと18Vの性能差は曖昧

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現在でも根強い人気がある14.4Vバッテリーですが、市場は少しずつ14.4Vから18Vにシフトしています。メーカーもこれを受けて18V製品のラインナップ数を多くしているようです。

さて、ここでバッテリー性能について1つ疑問があります。18Vバッテリーの方が14.4Vバッテリーより遥かにパワーが高そうですが、カタログスペックを見てみるとそこまでの性能差があるように書かれていません。

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TD170(18V)とTD160(14.4V)のスペックの違い。スペックを見る限りでは、電池と締め付けトルクしか違いがないうえに、そのトルクも電池電圧の違いほどの差がない。


例えば、マキタのインパクトドライバーであるTD170DとTD160Dのカタログを確認してみるとこの2機種の異なる点はバッテリーとトルクしかありません。そのトルクも14.4Vに対し18Vのバッテリーを使うわけですから理論上1.25倍の締め付けトルクが出てもいいと思いますが、実際は5N・mしか差がありません

なぜバッテリーが異なるのに締め付けトルクには差異がないのでしょうか?

その答えは18V工具のパワーを14.4Vと同じパワーになるように設計しているからです。

現在のインパクトドライバーの締め付けトルクは6.35mmビットの耐久力ギリギリまで向上してしまっていると聞きます。そのため、これ以上トルクを上げてもビットの方が耐えられないため性能向上させられないとされています。

インパクトに限らずとも、グラインダや丸のこなどもフィーリングの悪さやモータ焼損防止を目的としてパワーを抑えている傾向があります。その分作業時間が延びるように調整しているようです。

14.4Vと18Vのパワーが同じという事で、「じゃあ14.4Vでもいいよね」という人と「18Vでいい」と方もいると思いますが、電動工具メーカーの方向としては18Vを展開していきたいようです。

マキタによるスライド10.8Vの投入

2015年秋にマキタが10.8Vスライドバッテリーシリーズを発表しました。

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マキタの新10.8Vスライドシリーズ。このシリーズはコンパクトながらもプロ向けを意識したシリーズと感じられる。


今までの10.8Vのリチウムイオン工具は形が微妙だったり製品ラインナップが少なかったりとイマイチ魅力のない製品でしたが、この10.8Vスライドシリーズはこれまでの10.8Vとは異なるコンパクト軽量サイズで製品ラインナップも揃えたプロ用工具というポジションでいままでの10.8V工具とは明確な差別化を行っています。

特に電気工事系の方など、パワーをあまり必要としないコンパクトで軽量なプロ向け電動工具を求める人にはピッタリなクラスが誕生したと思っています。

日立工機による36V マルチボルトシリーズの投入

2017年8月に日立工機から新型バッテリーのマルチボルトシリーズが発売されました

日立工機の新シリーズ「マルチボルト」は今までの18Vバッテリーと同サイズのまま36Vを実現した新シリーズです。

モータの特性上、同じ出力のモータであれば電圧が高い方がモータ発熱が少なくなり出力面で有利になります。更なる高出力が求められるコードレスの電動工具などでは36Vバッテリーにすることにより、18V工具より使いやすくなっています。

また、マルチボルトシリーズ最大の特徴は「いままでの18V工具と互換性がある」事です。手持ちの工具をいきなり36Vすることは難しいでしょうが、18Vと36Vの両方使えるバッテリーであれば少しずつ移行を進めることができます。

まとめ・補足

  • 14.4Vバッテリーは小型で取り回しに優れる
    • ⇒その一方、モータ発熱面で不利であり連続作業時間も少なくなる
  • 18Vバッテリーは出力が高く作業面で使いやすい
    • 重量はバッテリーが増えたその分だけ重い
  • 現在はマキタの新10.8Vシリーズや、日立工機のマルチボルトシリーズなど新しい選択肢も出てきている

14.4Vや18Vなど説明してきましたが、カタログを見てる限りではマキタ・日立共に18Vの方が製品ラインナップが多くなっているため、新しく工具をそろえる形などは18Vを選んだ方がいい程度でしょうか。

また、掃除機やラジオなどの電圧が高くなっても負荷とにならない製品などはバッテリー電圧を高くすれば出力が高くなります。特にラジオなんかは18Vのバッテリーを使うとほんのチョットだけ音の迫力が増します。

現在、まだまだ14.4Vの需要があることから14.4Vのバッテリーが完全に消えることはないでしょうが、電気制御技術の向上などによって14.4Vと18Vの境目は曖昧になりバッテリー共用という形で統合されることと思われます。

これはちょっと話の逸れた個人的な事ですが、電動工具のバッテリーは用途も形もほぼ同じなのでさっさと各社共用になればいいと思っています。

しかし、バッテリー統合というのは開発競争力低下の懸念や価格競争が穏和化される事などを考えると、必ずしもいい結果になるとは言い切れません。しかしながら、バッテリーの違いや囲い込みが一部ユーザーの不利益になっていることも事実です。ユーザーの幸せのためにはどうすればいいんでしょうねえ…

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