#2020/09/17 縦割りが生じるくらい、『行政機関』はたくさん分かれていたりします。

電池

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簡単にいうと…

電池とは

 化学エネルギーを電気エネルギーへ換える発電器

という技術要素の総称です。

「各種エネルギーを直流の電気エネルギーへ換える」という電池の定義もありますが、それだと直流発電機も電池だと見なされてしまい違和感があるため、ここでは物理電池(太陽電池、熱電池、原子力電池など)を含めた広義の電池ではなく、狭義の電池(化学電池)について説明します。

詳しくいうと…

電池と聞けば、まずは乾電池がイメージされます。

ほかにも、自動車用バッテリーなどもありますね。

これら電池はいずれも発電器です。

その内部で、化学反応によって電気エネルギーを生み出します。

 

そんな電池について見てゆきましょう。

種類

電池の種類として以下が挙げられます:

 ・一次電池(使い切りタイプ)

 ・二次電池(充電タイプ)

 ・燃料電池

 ・バイオ電池

 

一つひとつ見てゆきます。

一次電池

一次電池は、使い切りタイプの電池です。

内部で複数の化学反応をおこして電子を移動させることで回路内に電流

多くの乾電池やコイン電池(マンガン乾電池、アルカリ乾電池、リチウムコイン電池など)のほか、変わったところでは海水電池などもこの一次電池に該当します。

 

 

二次電池

二次電池は、充電可能な電池です。

複数の可逆的な化学反応(イオンの酸化還元反応)によって充電と放電を繰り返し可能にしています。

ノートパソコンなどに用いられるリチウムイオン二次電池、自動車用バッテリーやUPS(無停電電源装置)に用いられる鉛蓄電池のほか、溶融塩電池(ゼブラバッテリー)などがこの二次電池にあたります。

 

 

燃料電池

燃料電池は、各種燃料(メタノール、天然ガス、水素など)から触媒を用いて電気エネルギーを生み出すタイプの電池です。

一次/二次電池とは異なり、燃料を外部から供給しつづけることで永続的に稼働可能です。

リン酸形燃料電池、固体高分子形燃料電池などがあります。

バイオ電池

バイオ電池は、糖分や酵素など、生物がそのエネルギー変換で用いる物質を用いて電気エネルギーを得るタイプの電池です。

砂糖電池やバイオマス電池などの研究開発が進められています。

 

以上で概観したように電池は、化学反応によって電気を得る発電器として、あらゆる携帯型情報機器などに搭載され、今日もわたしたちの電気生活をいたるところで支えているのでした。

 

・電池とは、化学エネルギーを電気エネルギーへ換える発電器だよ
・使い切りタイプの一次電池、充電可能な二次電池、燃料を供給しつづける燃料電池、有機物質を用いるバイオ電池などの種類があるよ
 

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つまり…

電池とは

 化学エネルギーを電気エネルギーへ換える発電器

という技術要素の総称です。

 

ここで紹介したのは化学電池じゃが、化学エネルギー以外のエネルギーを用いて発電する装置(発電器)としては、発電所でよく用いられる交流発電機のほか、いわゆる物理電池(太陽電池、熱電池、原子力電池)などもあるぞい。

歴史のツボっぽくいうと…

  • 1791年
    生体電気の発見
    イタリアの医師ルイージ・ガルヴァーニが、カエルの足の両端にメスを当てると痙攣する現象を著書で発表、生体電気研究の端緒となる

  • 1800年
    ボルタ電池の発明
    イタリアの物理学者アレッサンドロ・ボルタが、ガルヴァーニの発見を一般化し、亜鉛と銅の電極および電解液を用いて世界初の電池を発明する

  • 1866年頃
    乾電池の発明
    フランスの技術者ジョルジュ・ルクランシュが、現在のマンガン乾電池の原形であるルクランシェ電池を発明する

  • 1899年
    ニカド電池の発明
    スウェーデンの発明家ヴァルデマール・ユングナーが、ニカド電池(ニッケル・カドミウム蓄電池)を発明する

  • 1900年
    ニッケル・鉛蓄電池の発明
    アメリカの発明家トーマスエジソンが、ニッケル・鉛蓄電池を発明する

  • 1959年
    アルカリ乾電池の開発
    アメリカのエナジャイザー社がアルカリ乾電池を開発する

  • 1976年
    リチウムイオン収納反応の発見
    ドイツ・ミュンヘン工科大学のベーゼンハルトが、黒鉛内のリチウムイオンの可逆的な収納反応(インターカレーション)および負極の酸化物への収納反応を発見、リチウム電池での応用を提案する

  • 1977年
    ニッケル水素電池の開発
    アメリカ海軍の航法衛星「NTS-2」向けにニッケル水素電池が開発・使用される

  • 1986年
    リチウムイオン二次電池の開発
    日本・旭化成工業社の吉野彰らが、正極にコバルト酸リチウム、負極に炭素材料を用いるリチウムイオン二次電池のプロトタイプを開発する

 

<参考文献>(2019/08/25 visited)

電池 - Wikipedia
燃料電池 - Wikipedia
生物電池 - Wikipedia
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