一次電池と二次電池

機械の分野では電気化学も学ぶ必要があります。
化学反応によって放出されたエネルギーを電気エネルギーに変換するのが化学電池と呼ばれており、本項では一次電池と二次電池について取り上げます。

一次電池とは、使い捨ての化学電池のことです。身近ではマンガン乾電池・リチウム乾電池がそれに当たります。
二次電池は、充電して何度も使用できる化学電池で、ニカド電池や鉛蓄電池が代表的です。

まずは一次電池の仕組みと特徴です。
化学電池は、正極で電子を受け取る還元反応、負極では電子を放出する酸化反応が起き、この反応によって電子の移動が起こり電流が流れ電池となります。
一次電池である乾電池は図のような作りになっています。

一般的には正極・負極活物質や電解質に用いられる物質が電池の名称になることが多く代表的なものを表に上げておきます。

この表から分かる通り、使用される物質によって起電力に差がありその特徴に応じて使用されています。

次に二次電池の仕組みと特徴について説明します。
一次電池との決定的な違いは、二次電池は充電して繰り返し使用できるという点です。
こちらも正極・負極活物質や電解質の物質によって名称が付けられているものが多く、代表的なものは鉛電池・ニカド電池・リチウムイオン電池でしょう。

二次電池で覚えておきたい点は、各電池の特徴と化学反応式です。代表的な鉛電池とリチウムイオン電池の説明をします。

鉛電池は自動車のバッテリーで多く使用され、正極活物質として二酸化鉛(PbO2)、負極活物質として鉛(Pb)、電解液として希硝酸(H2SO4)使用した電池です。
化学反応式は以下のようになります。

リチウムイオン電池はスマートフォンなど小型の電子機器のバッテリーとしてよく使用されており、正極にコバルト酸リチウム(LiCoO2)、負極に黒鉛(C)、電解液に有機電解液を使用した電池です。放電時には負極から正極へ、充電時には正極から負極へリチウム(Li)が移動します。

一次電池・二次電池の違いと特徴を覚えるようにしてください。
二次電池に関しては化学反応式も覚えておくと良いでしょう。



関連記事

コメント

  1. この記事へのコメントはありません。