ピュアクリーンなレンタル蓄電池の使い方をご紹介

バッテリーはなぜ蓄電できるか

助手くん

カイレン博士
ポータブル電源やバッテリーはなぜ、
電気が使えるんですか?

えっ!!!
助手くんは、電池の仕組みも知らないのか?

カイレン博士

助手くん

いままで当たり前に使っていたので
疑問に思ったこともありませんでした

それなら今回はポータブル電源やバッテリーで、
なぜ電気が使えるか解説するぞ

カイレン博士

助手くん

なぜ、電池で電気が使えるの?

なぜ、ポータブル電源やバッテリーは電気を貯められるの?

そんな疑問を持ったことはありませんか?

今回はそんなバッテリーの蓄電のひみつを調べてみました。

目次

電池とは?

電池の歴史は意外と古く2000年以上前に作られた
バグダッド電池」が初めての電池と言われておるのじゃ

カイレン博士

助手くん

2000年前だと日本はまだ弥生時代ですよ!!!
そんな前から電気は使われていたんですか?

当時はまだ、電気の存在は確認されておらず
金属のメッキ処理をするために使っていたようじゃ

カイレン博士

助手くん

電気を使う目的で作られた電池は
いつ頃ですか?

1800年にイタリアの物理学者ボルタが発明した
ボルタ電池」から始まったと言われておるのじゃ

カイレン博士

カイレン博士

イタリアの物理学者、アレッサンドロ・ジュゼッペ・アントニオ・アナスタージオ・ヴォルタ伯爵(アレッサンドロ・ボルタ)が、1800年に銅・すず・食塩水で作った「ボルタ電池」が世界で初めての電池と言われています。

この「ボルタ電池」に液体(食塩水)が使われていたことから、電池の漢字に「池」が使われています。

尚、電圧の単位「ボルト」は、ボルタの名前からつけられました。

乾電池とは?

助手くん

カイレン博士!!!
ボルタ電池はどんな仕組みですか?

ボルタ電池は
・プラス極材料に
・マイナス極材料にすず
・電解液には食塩水
を使っていたのじゃ

カイレン博士

助手くん

ボルタ電池の仕組みは意外と簡単ですが
食塩水が中に入っていると
持ち運びが大変ですね!!!

そうなんじゃ
1888年にドイツのガスナーが
電解液を石膏で固めた
乾いた電池「乾電池」を発明したのじゃ

カイレン博士

カイレン博士

ドイツのガスナーが1888年(明治21年)に電解液を石膏で固めた電池を発明しました。この電池は水分はあってもこぼれない乾いた電池「乾電池」と呼ばれました。

実は3年前の1885年、日本でも屋井先蔵(1864年〜1927年)が独自の方法で乾電池を作り上げましたが、特許申請の費用を工面できなかったために、乾電池の発明者として名前を残すことができませんでした。

バッテリーとは?

助手くん

カイレン博士!!!
乾電池も充電すれば繰り返し使えますか?

乾電池は絶対充電しちゃだめじゃ
乾電池を充電すると内部でガスが発生し
液漏れや発熱、破裂するおそれがあるのじゃ

カイレン博士

助手くん

そんなに危険なんですか!!!
なんでバッテリーや蓄電池は充電して
何度も電気が利用できるのですか?

乾電池とバッテリー・蓄電池は材料と造り方が異なり
電気を使った時に化学変化した物質が
充電することで再びもとの状態に戻る
ため
繰り返し充電して電気を利用することができるのじゃ

カイレン博士

カイレン博士

乾電池は一次電池と呼ばれ、使い切りの電池です。
化学変化が進むと、だんだん電気を起こす力が弱くなります。

バッテリーや蓄電池は二次電池と呼ばれ、充電して繰り返し使える電池です。
電気を起こす力がなくなっても、電気を逆に流す(充電する)ことで、元の力を取り戻すことができ、繰り返し利用することが可能です。

バッテリーの種類

助手くん

乾電池が充電できない理由が
バッテリー・蓄電池と材料や造り方の
内部構造が違うためだとわかりました

乾電池やバッテリー・蓄電池は
用途に合わせて適切に利用して欲しいのじゃ

カイレン博士

助手くん

バッテリーや蓄電池に
種類がありますか?

バッテリーや蓄電池は主に以下の種類があるのじゃ
・鉛蓄電池
・ニカド電池
・ニッケル水素電池
・リチウムイオン電池

カイレン博士

  鉛蓄電池 ニカド電池 ニッケル水素電池 リチウムイオン電池
主な利用用途
  • 自動車のバッテリー
  • 電動工具
  • コードレス電話
  • 非常照明
  • 電気自動車
    (ハイブリッドカー)
  • 携帯電話
  • デジカメ
特徴 マイナス極に鉛、プラス極に二酸化鉛、電解液に希硫酸を用いる大容量電池。自動車の普及にともなって発達しました。 「ニカド」とはニッケルとカドミウムのことで、マイナス極にカドミウム、プラス極にオキシ水酸化ニッケル、電解液に水酸化カリウム水溶液が用いられます。電圧は乾電池とほぼ同じ約1.2V。 マイナス極に水素吸蔵合金、プラス極にオキシ水酸化ニッケル、電解液に水酸化カリウム水溶液が用いられており、ニカド電池のマイナス極に使われているカドミウムを、水素吸蔵合金に置き換えた構造です。 マイナス極に炭素材料、プラス極にリチウム含有金属酸化物、電解液には有機電解液を使用。大容量かつ小型であることから、多くのモバイル機器に搭載されています。
メリット
  • 材料となる資源が豊富で、コストが低い
  • 過充電に強い
  • 耐久性が高い
  • 大電流で使用できる
  • 小さな容量でも大きなエネルギーを生み出せる
  • カドミウムを使わないために環境に優しい
  • 小さな容量でも大きなエネルギーを生み出せる
  • 充放電エネルギー効率が良い
デメリット
  • 容量あたりの発電できるエネルギー量が小さい
  • 自己放電が多い
  • 水素吸蔵合金が高額でコストがかかる
  • 満充電時に大きな発熱をともなう
  • コストがかかる
  • 有機電解液には高い安全確保策が必要

【参考】電池工業会

助手くん

今回は、ポータブル電源やバッテリーはなぜ蓄電できるか、電池の歴史もふまえて勉強しました。
ポータブル電源やバッテリーや蓄電池は、外見が異なるので、いくつかの種類に別れていると思っていましたが、内部構造まで異なるとは思いもしませんでしたした。
それぞれメリットデメリットがあり、あまり意識せず利用していますが、私達の生活を豊かにしてくれる頼もしい相棒として、今後も活用していきたいと考えています。

最新のブログ