#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。

一次電池

親カテゴリ
関連用語
 製造物
 └電磁気の技術
  └電力器
   └発電器
    └電池
     └一次電池
スポンサーリンク
スポンサーリンク

簡単にいうと…

一次電池とは

 化学エネルギーを電気エネルギーへ1度だけ換える

技術要素の総称です。

つまり使い切りタイプの電池のことで、ほとんどの乾電池コイン電池に該当します。

詳しくいうと…

現在、一次電池として一般家庭向けにもっとも普及しているのはアルカリ乾電池だと思います。

ここではアルカリ乾電池を例に、その発電の仕組みを見てゆきましょう。

 

 

構造と仕組み

左図はアルカリ乾電池の断面図です。

上側から、+極端子二酸化マンガン(+極)セパレータ水酸化カリウムに浸されたもの)、亜鉛(-極)集電体-極端子が並んでいます。

 

 

 

 

 

 

この乾電池内部では、2種類の化学反応が生じます。

1つ目は亜鉛水酸化カリウムとの間の反応で、この反応により余剰になった電子が水酸化カリウムへ放出されます。

2つ目はその水酸化カリウム二酸化マンガンとの間の反応で、この反応により先ほどの余剰電子が材料になって消費されます。

この2種類の化学反応により、電子が移動し、電位差が生じることで、電気の流れる勾配が整います。

 

ここで、乾電池の+極端子と-極端子に回路を接続すると、電子はぐるぐると回路を循環するようになります。

これにより電流が、電子とは逆向きに流れることになります。

こうして乾電池内で発電された電流が乾電池外部へと供給されることになります。

 

 

 

 

 

電流の向きについて、電流には、電子(負電荷)の流れる方向と、正孔(正電荷)の流れる方向とが、それぞれ逆向きに流れているという両側面があります。
 ※詳しくはこちらのページの説明図も参照ください

電子の発見されていなかった数百年前、「電流の向きは正電荷の流れの向き」とする定義が決まりました。その結果、電流の向きは、正電荷の流れと一致し、電子(負電荷)の流れとは逆向きに相成りました。

 

以上のように乾電池などの一次電池は、2種類の化学反応を利用して電子を移動させることで、同時に電流を生み出します。この際、電池外殻内部の物質のみが用いられ、かつ充電はできません(=蓄電池(二次電池)の仕組みは備えていない)。

そうして一次電池は、今日もわたしたちの電子機器の動力源として、室内のいたるところで発電を繰り広げているのでした。

 

・一次電池は、化学エネルギーを電気エネルギーへ1度だけ換えるよ
・ほとんどの乾電池やコイン電池がこの一次電池に該当し、その内部では2種類の化学反応によって電子が移動され、電流が流れるよ
 

さらに知りたいなら…

電池BOOK(2019年)
(←画像クリックでAmazonサイトへ)

電池全般や様々な各種電池について、その仕組みを説明する1冊です。
 
 
目次はこちらのサイトをご覧ください。
 

つまり…

一次電池とは

 化学エネルギーを電気エネルギーへ1度だけ換える

技術要素の総称なわけです。

 

これまで乾電池をとりわけ発電装置と考えたことはなかったが、たしかに説明を聞くと、すでに発電された電気が充電されて売られているわけではなく、使用されるそのつど化学反応により発電されておるんじゃなぁ。

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

  • 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

 

 

<参考文献>(2019/08/24 visited)

電池 - Wikipedia
一次電池 - Wikipedia
ルイージ・ガルヴァーニ - Wikipedia
アレッサンドロ・ボルタ - Wikipedia
電池の知識:電池の構造と反応式(例)|一般社団法人 電池工業会
アルカリマンガン乾電池の構成と反応、特徴
このページでは、一次電池であるアルカリマンガン乾電池の構成と反応、特徴について解説しています。
第32回 未だ主役の身近なエネルギー源 — 一次電池と二次電池の違い —
一次電池、二次電池の違いとは?乾電池の仕組みを図で分かりやすく解説します。パソコンや携帯電話で使われるリチウム・イオン電池の利点や一次・二次電池系の分類記号表も紹介しています。
電流のおはなし
北海道でんき保安協会は保安管理業務のパイオニアとして北海道の発展を支えていきます。〜電気のことならおまかせ!〜ぼく、ホーちゃん!
タイトルとURLをコピーしました