二次電池

にじでんち

『二次電池』は一回限りではなく充電を行うことにより繰り返し使用することが出来る電池（化学電池）のこと。一般的にバッテリーと呼ぶ。

概要

　放電過程では内部の化学エネルギーが電気エネルギーに変換されるが、放電時とは逆方向に電流を流す事で、電気エネルギーを化学エネルギーに変換して「充電」という蓄積が可能な電池。

　別名や表記ゆれに「充電池」や「充電式電池」ないし「蓄電池」、及び「バッテリー」も有るが、電気工学や電気化学における学術用語としては「二次電池」「蓄電池」が使われる。

日常生活で馴染みのある二次電池

鉛系

鉛蓄電池

　電極に鉛を使用した二次電池が旧くから存在し、「鉛蓄電池」(なまりちくでんち)という。

電解液に強酸性の希硫酸を使用しており、電極の間を硫酸イオンが移動する事で充放電を行う仕組み。端子電圧は2ボルト。

　充電する際に、水が電気分解されて生じた水素と酸素とそれに硫酸が混じった排気ガスが発生する。

開放型鉛蓄電池は電池本体と外気を直接繋ぐ排気口からガスを排出して電池の破壊を防ぐ(このため定期的に精製水を補充する「補水」が必要)。

密閉型鉛蓄電池の場合はガスを化合させて水に戻すか、出来るだけガスを発生させない様に工夫し、非常時のみ弁を開けてガスを排出する。

　直列に6つ接続したものが自動車の補機の電源として利用されている。

ニッケル系

ニッケル・カドミウム蓄電池

　別名「ニカド電池」「ニッカド電池」「カドニカ電池」「Ni-Cd電池」等。

　1899年、スウェーデンの発明家Waldemar Jungnerが発明した。

　正極にオキシ水酸化ニッケル、負極にカドミウムを使用した二次電池。

　寒冷気候でも安定して放電出来る事、瞬発力の高さ、技術の豊富さ、耐久性の高さ(電圧0ボルト付近まで放電してしまう「過放電」に強い)が特長。

　放電終止電圧まで放電せずに充電してしまうと、充電開始した電圧付近で起電力が低下する「メモリー効果」が生じるという厄介な性質を持ち、それゆえ充電管理が非常に煩雑なのが大きな欠点。他に電気容量が小さい、熱暴走を起こし易いという欠点もある。

　不法投棄による負極のカドミウム流出は環境汚染に繋がる。

ニッケル・水素蓄電池

　別名「Ni-MH」。

　正極にオキシ水酸化ニッケル、負極に水素の化合物ないし水素吸蔵合金を使用した二次電池。ニカド電池より電気容量が多い事、カドミウムによる環境汚染が無い事が特長。

　代表的な製品に「エネループ」がある。

リチウム系

リチウムイオン二次電池

　別名「リチウムイオン電池」「リチウムイオンバッテリー」「Li-ion電池」「LIB」「LiB」。

　2つの電極間をリチウムイオンが移動する事で充放電を行う二次電池。

旭化成工業の吉野彰らによって原型が作られ、携帯電話等に利用。

吉野は後にノーベル化学賞を受賞した。

　電池が破損すると電池本体の有機溶媒や金属リチウム等が連鎖的に反応し、炎を上げて爆発してしまう欠点がある。

電解質を半固体性重合体(ポリマー)に置き換えた「リチウムイオンポリマー二次電池」はこの欠点を抑制し安全性を向上している。

関連タグ

電池関連

• 主な電池メーカー
  • 日本
• パナソニック　東芝　FDK/富士通　マクセル　TDK　三菱電機　アイリスオーヤマ　ジーエス・ユアサコーポレーション
  • 海外
• デュラセル　BYD

蓄電池電車;鉄道車両に二次電池を搭載し、予め充電した電力で電車用送電線の無い区間を走行可能にした電車。

色々な作品における「二次電池」

ピクミン;主人公「オリマー」は宇宙空間にて隕石と衝突、PNF-404に墜落してしまった。自身に装着している『生命維持装置』のバッテリーは30日で使用不能に為ってしまう。果たしてその日までにオリマーはドルフィン号を修理して母性に帰れるのだろうか…。

じゅうでんち;『ポケットモンスター』シリーズの「どうぐ」。モンスターに持たせるとでんきタイプの攻撃技を受けた直後に「こうげき」りょくが1段階上がり、どうぐ本体は消失する。