はじめに
私たちの身の回りには、スマートフォン、ノートパソコン、リモコンなど、様々な電池が使われています。これらの電池は「実用電池」と呼ばれ、私たちの生活を支えています。実用電池は、化学反応を利用して電気エネルギーを供給する装置です。このブログでは、代表的な実用電池の種類とその仕組みを文系の方にもわかりやすく解説します！
一次電池と二次電池
実用電池は大きく分けて一次電池と二次電池に分類されます。
一次電池
一次電池は、使い切りタイプの電池です。一度化学反応を起こすと元に戻すことができないため、放電が終わると使い捨てになります。日常生活でよく使われる乾電池やボタン電池がこれに当たります。
| 特徴 | 例 |
|---|---|
| 一度使い切り | マンガン乾電池、酸化銀電池 |
| 化学反応が不可逆 | リチウム電池、空気電池 |
| 長期保存が可能 |
二次電池
二次電池は、充電して繰り返し使うことができる電池です。化学反応を逆にすることで、再びエネルギーを蓄えることができます。スマートフォンやノートパソコンのバッテリーがこれに当たります。
| 特徴 | 例 |
|---|---|
| 充電して再利用可能 | 鉛蓄電池、ニッケル水素電池 |
| 化学反応が可逆 | リチウムイオン電池 |
| 長期使用に適している |
実用電池の種類
一次電池
1. マンガン乾電池
マンガン乾電池は、日常的に使われる最も一般的な乾電池です。亜鉛（Zn）と二酸化マンガン（MnO2）を使った電池で、安価で手軽に入手できます。
| 部品 | 役割 |
|---|---|
| 亜鉛ケース | 電子を放出する（酸化） |
| 二酸化マンガン | 電子を受け取る（還元） |
| 電解液 | 電解質として作用する |
2. アルカリマンガン電池
アルカリマンガン電池は、マンガン乾電池の改良版で、電解液に水酸化カリウムを使用しています。高容量で長寿命です。
| 部品 | 役割 |
|---|---|
| 亜鉛粉末 | 電子を放出する（酸化） |
| 二酸化マンガン | 電子を受け取る（還元） |
| 水酸化カリウム | 電解質として作用する |
3. リチウム電池
リチウム電池は、リチウムを使った一次電池で、長寿命と高エネルギー密度が特徴です。時計やカメラなどでよく使われます。
| 部品 | 役割 |
|---|---|
| リチウム | 電子を放出する（酸化） |
| 二酸化マンガン | 電子を受け取る（還元） |
| 電解液 | 電解質として作用する |
4．酸化銀電池
酸化銀電池は、小型で高電圧を出せる電池で、主に時計や補聴器などの小型電子機器に使用されます。
| 部品 | 役割 |
|---|---|
| 酸化銀 | 電子を受け取る（還元） |
| 亜鉛 | 電子を放出する（酸化） |
| 電解液 | 電解質として作用する |
5. 空気電池
空気電池は、酸素を電極として使用することで高エネルギー密度を実現した電池です。補聴器などで使用されます。
| 部品 | 役割 |
|---|---|
| 亜鉛 | 電子を放出する（酸化） |
| 空気（酸素） | 電子を受け取る（還元） |
| 電解液 | 電解質として作用する |
6. 鉛蓄電池
鉛蓄電池は、充電可能な電池の一つで、自動車のバッテリーなどに使用されます。大容量で放電特性に優れています。
| 部品 | 役割 |
|---|---|
| 鉛板 | 電子を放出する（酸化） |
| 酸化鉛 | 電子を受け取る（還元） |
| 硫酸 | 電解質として作用する |
7. ニッケル水素電池
ニッケル水素電池は、充電可能な電池で、家庭用の充電式電池として広く使われています。エネルギー密度が高いです。
| 部品 | 役割 |
|---|---|
| ニッケル | 電子を受け取る（還元） |
| 水素化物 | 電子を放出する（酸化） |
| 電解液 | 電解質として作用する |
昔はニッケルカドミウム電池だった！？
昔はニッケル水素ではな、ニッケルカドミウム電池だった！
→カドミウムは、イタイイタイ病の原因となった物質のためカドミウムから水素になった！
8. リチウムイオン電池
リチウムイオン電池は、充電可能な電池で、スマートフォンやノートパソコンなどに使われています。高エネルギー密度と長寿命が特徴です。
| 部品 | 役割 |
|---|---|
| リチウムイオン | 電子を放出する（酸化） |
| コバルト酸リチウム | 電子を受け取る（還元） |
| 電解液 | 電解質として作用する |
おわりに
実用電池は、化学反応を利用して私たちの日常生活に欠かせない電力を供給しています。今回ご紹介した様々な種類の電池の仕組みを理解することで、現代の電池技術の基本を知ることができます。次回、スマートフォンやリモコンのバッテリーが切れたときに、どのような化学反応が起こっているのかを少し想像してみてください。それが、実用電池の面白さです！
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これからも、文系の方にもわかるように化学基礎を解説しますのでチェックお願いします！
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