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災害時のために備えておくべきですが、最近電池を見なくなりました。
スマホ中心の生活になると、乾電池は何に使っているでしょうか?
とはいえリチウム電池が内蔵されていますよ。
電池の原理を知っておくと、いつか役に立つかもしれません。

電池の歴史

電球を発明したのはエジソンかもしれません。
では電池を発明したのは誰でしょうか?
電圧の単位にもなっている、イタリアの物理学者ボルタです。

1799年、電気の流れを生み出すことに成功しました。
しかし1791年、イタリアの医師カルバニが似た原理のものを作っています。
とはいえボルタ電池の方が正論に近いとされています。
なおカルバニ電池は、1836年にイギリスの化学者ダニエルによって
原理を採用したダニエル電池に生かされています。
ちなみに乾電池ができたのは1887年。
アルカリ電池の開発は1959年、リチウムイオン電池は1985年、
そして現在に至っています。

一次電池とは

電池には、一次電池二次電池があります。
一次電池とは、いわゆる使い捨ての乾電池です。
二次電池は、充電して繰り返し使える電池です。

充電をする際は、必ず専用の充電機を使用しましょう。
なお一次電池を充電する特別の機械はありますが、
ショートして過熱することがあるので
素人がやってはいけません。

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電池の原理

2種類の異なる金属板を電線でつなげると、
プラスイオンになりやすい金属板から電子が放出され、
なりにくい方の金属板へ電子が流れます。
これがいわゆる電流です。
この流れを継続できるようにしたものが、電池です。
しかし電池の中では、プラス極とマイナス極が直接つながっていません。
2つの金属板の間には、電解質の液体があります。
この電解質液の中にイオンの形で電気が蓄えられてます。
そのためイオンが少なくなると「電池がなくなった」状態になります。
なお正確には、電子はマイナス極からプラス極へ流れます。
ただし慣例として、電流はプラス極からマイナス極に流れる!
紛らわしいですが混乱しないように注意しましょう。

乾電池とは

電池の中に液体があると持ち運びが面倒ですね。
しかしそれは車のバッテリーをイメージすると良いでしょう。
一方電解質液を特殊な物質などでペースト状にします。
すると「乾いた」状態になるため、これを乾電池と呼んでいます。

なお乾電池のパッケージにある注意書きを読むと、
「誤った使い方をすると液漏れすることがあります」
などと記載されています。これは電解質液がにじみ出ることです。
使わない電化製品に長期間電池を入れっぱなしにしていると、
白い粉が噴いたり、べとべとしてきます。
これが液漏れです。気を付けましょう。

どんな金属板を使うのか

使う金属板によって、電圧が変わります。
プラスイオンになりやすい金属と、なりにくい金属を用いますが、
プラスイオンへのなりやすさは、イオン化傾向と呼ばれます。
貸そうかな、まああてにすなひどすぎる借金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au
高校の化学で暗記した記憶がある人も多いはずです。
この並びをイオン化列とも呼びます。
最近はカリウム(K)よりもプラスイオンになりやすい
リチウム(Li)を利用したリチウム電池があります。
通常の乾電池であるマンガン電池の電圧は1.5ボルトですが、
リチウム電池は3ボルトあります。
ちなみに鉛(Pb)を使っている車のバッテリーは2ボルトです。

電解質液に何を使うか

電解質液に何を使うか、これも案外重要です。
ボルタ電池では希硫酸を使いました。
車のバッテリー液も硫酸ですね。
またダニエル電池では、硫酸亜鉛硫酸銅を使います。
マンガン乾電池の中は、塩化亜鉛塩化アンモニウムです。
リチウム電池では、有機溶媒などが使われています。

電池は化学が詰まっている

電池は特売商品としても重宝されています。
レジ近くにあるので、ついついカゴに入れてしまいます。
とはいえ電池には化学が詰まっています。
危険なのでやってはいけませんが、
電池を分解すると、
化学が見えてくるかもしれません。

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