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電池について

電池に関する常識

1. 主な一次電池

(1)マンガン電池
外側にマイナス極の材料になる亜鉛缶、内側にプラス極の材料になる二酸化マンガンと電解液の塩化亜鉛(または塩化アンモニウム)を混ぜたプラス極合剤が入っています。
(2)アルカリ電池
マンガン電池とは逆に亜鉛が中心部にあり、その外側を二酸化マンガンが取りまいています。この構造だと、二酸化マンガンと亜鉛をたくさん入れることができ、したがって電池は長寿命でマンガン電池の4~5倍の容量を持っています。
(3)空気亜鉛電池
空気中の酸素と電池の中の亜鉛を反応して電気を起こす物で、略称は空気電池です。主に補聴器用です。日本国内では当社とパナソニック様の2社のみが製造しています。

2. 主な二次電池(蓄電池、充電式電池(充電電池ともいいます))

(1)鉛電池(バッテリーといえば、ほとんどこの電池を示します)
正極に二酸化鉛を、負極に金属鉛を使っています。技術は成熟しており、品質が安定し、かつ経済的なことで自動車やバイクを中心に広く実用されています。しかし、鉛は環境に悪く、長期間の保存に弱い欠点があります。
(2)ニカド電池
正極にオキシ水酸化ニッケルを、負極にカドミウムを使っています。品質が安定しており、頑丈ですが、メモリー現象(完全放電しないと、次回使う時に容量が減っていること)があり、カドミウムが環境に悪いという欠点があります。
(3)ニッケル水素電池
正極にオキシ水酸化ニッケルを、負極にメタル水素を使っています。製法・構造・作動電圧・作動温度範囲などの多くの点でニカド電池に似ていますが、容量がニカド電池の約2倍あり、環境に優しく、”グリーン電池”と呼ばれています。

3. 電池の分類

(1)化学電池(上記の電池はすべてこの部類に属しています)
化学反応によって生じる電気エネルギーを利用した物です。マイナス極から電子が生まれて電解液に溶けていき、プラス極はほとんど何も変わりません。導線を伝ってプラス極の方に移動していきます。電解液にはイオンが含まれています。このイオンはプラス極に移動してきた電子とくっつきます。こうして電子が消費されると、またマイナス極から電子が移動してきます。それによって、電子の流れと反対に電流が流れて電気エネルギーが生まれるのです。
(2)太陽電池(汚染しないため、世界各国で奨励されています)
太陽の光エネルギーを電気のエネルギーに変換する物で、プラスの性質を持つP型半導体とマイナスの性質を持つN型半導体を接合させて作られています。太陽の光がP型半導体の接点に当たることにより、プラスの性質とマイナスの性質がそれぞれ電池の両端に集まるため、電圧が生じ、電気エネルギーができるのです。

4. 夢の電池(将来の電池)

固体電解質電池
電池の材料に水分を使わず、温度変化の激しい宇宙で使うことができる電池
バイオ電池
体の中に埋め込んで、血液中のブドウ糖を使って電気を起こすバイオ電池
海水電池
海水を利用して電気を起こすグリーン電池
温度電池
温度の変化を利用して電気を起こし、1年中使える環境にも優しい電池