二次電池 | つもりTech

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簡単にいうと…

二次電池とは

　化学エネルギーを電気エネルギーへ何度でも換える

技術要素の総称です。

つまり充電すれば、物質寿命を迎えるまで何度でも放電可能な電池です。

蓄電池、あるいはバッテリーとも呼ばれます。

二次電池として有名なもののひとつに、ノートパソコン用バッテリーであるリチウムイオン二次電池があります。

ここではそのリチウムイオン二次電池を例に説明します。

リチウムイオン二次電池は、両端を＋極端子と－極端子に挟まれ、その内部にはコバルト酸リチウム（＋極）、セパレータ（リチウム塩有機溶媒）、黒鉛（－極）などの物質が充填されています。

この電池に電源を接続して充電する際も、この電池を機器に接続して放電する際も、それぞれ２種類の化学反応が連続して生じます。

これにより、リチウムイオン（陽イオン）が、充電時と放電時にそれぞれ逆方向へ移動します。

イオンとは、電子を放出して正の電荷を帯びた原子（陽イオン）および電子を受け取って負の電荷を受けた原子（陰イオン）のことです。

リチウムイオンは、電子が放出されて正の電荷を帯びたリチウム原子を指します。

リチウムイオンは正の電荷を持つため

・充電時はこの正の電荷が＋極へ溜まり電位差が蓄積され、

・放電時はこの正の電荷および電子が－極へ放たれ電位差が解消され（電気が流れ）ます

この充放電の際、激しい酸化・還元反応が生じるため、発熱や高圧に伴いパックの膨張や発火などのリスクがあります。

このためリチウムイオン二次電池には、過電流を抑えるPTC素子（Positive Temperature Coefficient）や、内圧上昇時に電気接続を切断するCID（Current Interrupt Device）を設置するなどの安全対策が施されています。

以上のように二次電池は、金属の酸化還元に伴うイオンの移動により充電や放電を繰り返すことができ、今日もわたしたちのパソコンやデジカメなどの電子機器をその内部から発電して稼働させてくれるのでした。

・二次電池は、化学エネルギーを電気エネルギーへ何度でも換えるよ

・異なる化学反応によってイオンを＋極金属／－極金属の間で移動させることで、充電や放電を可能にするよ

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二次電池とは

　化学エネルギーを電気エネルギーへ何度でも換える

技術要素の総称なわけです。

うちのノートパソコンなんじゃが、あるときバッテリーパックが異常に膨張して、パソコンが変形してしまったことがあったわい。慌ててバッテリーパックだけ外して家電量販店で処分してもらったぞぃ。

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
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