電池
でんち
電池とは、エネルギーを電力に直接変換する機器である。その仕組み上、直流が出力される。エネルギーを電気として取り出すことができるものを一次電池、電気エネルギーを他のエネルギーに変換し、後で電気として取り出すことができるものを二次電池（充電池、蓄電池）という。
電池と単に言う場合、一次電池の乾電池のことを指すことが多い。また、多くのものは化学反応を用いて電力を生み出している。
二次電池のように電気エネルギーを化学エネルギーなどに変換せず、電子をそのままの形で貯蔵する装置もあり、これは蓄電器（コンデンサ）と呼ぶ。蓄電器は二次電池と同様の用途に使われる事もあるが電池ではない。
守らないと、電池が破裂・液漏れしたり、最悪、火災や死亡事故につながる恐れがある。
- 電極部分を短絡(ショート)しないこと。
- 電池を2本以上使用する場合、新しい電池と古い電池、メーカーやブランドの異なる電池を混ぜて使わないこと。
- 電池を廃棄する際は、電極部分にテープを貼り付けて絶縁する。開封した電池を保管する場合は、電池ケースなどに収納する。
- そのまま袋やケースなどに突っ込むと、他の電池の電極や金属などが触れ合ってしまい、短絡してしまう可能性がある。非常に危険。
- 実際、「ボタン電池をそのままビニール袋に入れていたら破裂した」「電池の不適切な廃棄が原因と推測される大阪府のホームセンター火災」など、電池の廃棄ミスによる火災は後を絶たない。
- 電池はゴミ箱などに捨てず、最寄りの回収箱などへ。
- 一次電池には「使用推奨期限」、食べ物でいうところの賞味期限がある。できるだけこの期限内に電池を使い始め、早めに使い切ると良いとされる。
最古の電池とされるものは、イラクで発掘された壺でバグダッド電池と呼ばれる。これは粘土で作られた壺の中に銅の筒と鉄の棒が入れられたもので、液体が入れられていた痕跡も見られる。メッキをするために使用されたなど様々な説があるが、そもそもこれが電池として使用されていたのかは不明である。
1791年にルイージ・ガルヴァーニがカエルの脚を用いてガニバル電池(電気を発生させるメカニズム)を発見。その後1800年にアレキサンドロ・ボルタが初の化学電池であるボルタ電池を発明する。これは銅・錫・食塩水を使用した電池で、この功績から電圧の単位はボルタの名前から取った「ボルト」になった。
1888年、ドイツのカール・ガスナーが初の乾電池を発明。これは電解液を石膏で固めたもので、持ち運びを可能にした。日本でも同時期に屋井先蔵(やい さきぞう)が独自の方法で乾電池を作成したが、特許が取れず乾電池の発明者として歴史に名を残すことはできなかった。
その後、1899年にヴァルデマル・ユングネルがニッケル・カドミウム蓄電池を、1900年にトーマス・エジソンがニッケル・鉛蓄電池を、1959年にルイス・アリーがアルカリ乾電池を発明した。
最近では吉野彰らがリチウムイオン電池を発明し、ノーベル賞を受賞している。
特殊な電池
ミサイルなどの兵器やロケット、緊急脱出装置などの電源の様に使用時までずっと保管しておくものは、高温に加熱して電解質を溶融させてはじめて化学反応の起きる「溶融塩電池」という電池を用いる。常温で化学反応が進む普通の電池では自己放電による性能低下が懸念されるのに対し、溶融塩電池の場合は常温では電解質が固体で化学反応をしないため長期保存ができる。
恒星から離れる方向に移動していく探査衛星など、ソーラーパネルによる発電が難しい場所で活動する人工衛星等には「原子力電池」が使われ、十分な光量の場所であっても予備電源として使われる事もある。半減期の長い放射性同位体が使われ、崩壊熱を利用するものと蛍光体の光で太陽電池で発電するものが主に実用化されている。現在は放射線による健康被害のリスクからリチウム電池に取って代わられたが、ペースメーカーの電源としても使われた。
また、海中に長期間設置される測定器や船舶用の緊急信号発信装置の電源として、海水を電解質として使う海水電池というものがある。この電池は化学反応の原理上、尿でも発電可能で「小便電池」(「ションベン電池」)のあだ名がある。
化学反応に必要な電解質を電池内に収め、そこに注水すれば発電可能な電池もある(ただし水質には注意が必要)。長期保存が可能な防災グッズとして売られた事で知名度が上がったが、以前より電源の確保の難しい工事現場や屋外のイルミネーション用として使われている。
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