電池


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電池概要

  • 電池:電気エネルギーの発生源
    • 化学電池
      • 一次電池
        • 全電気エネルギーの放出回数が単一限定の電池
        • 少消費電力/長期装填が可能な電池として使用
      • 二次電池
        • 電気エネルギーが再充電可能な電池
        • 大消費電力/交換が頻繁な電池として使用
    • 物理電池
      • 太陽電池

  • 電極分類
    • 正極:電池における高電位側電極
    • 負極:電池における低電位側電極

  • 分極作用
    • 電池における化学変化進行に伴う起電力の低下現象

  • 限極剤
    • 分極作用に対する起電力復元物質

  • 電気エネルギーの放出/蓄積
    • 放電:電池に因る回路への電流流出
    • 充電:電池に対する電気エネルギーの蓄積

  • 容量:放電終了迄の放出電気エネルギー量
    • W[A・h]:放電容量
      W=I\times h[A\cdot h]

  • 放電終止電圧
    • 性能保持に併せ再充電可能な放電電圧の下限


一次電池

  • ルクランシェ電池
    • 形成
      • 電極
        • 炭素棒:電子1[qty]放出に因り水素ガスを生成
        • 亜鉛板:溶解に因り価電子2[qty]を生成
      • 電解液
        • 塩化アンモニウム
    • 生成電圧:1.5~1.7[V]
    • 特性:一部液体形成に因る液体漏出

  • マンガン乾電池
    • 形成
      • 正極:下記の混合固化に因り形成
        • 2酸化マンガン:限極剤として作用
        • 炭素粉
        • 塩化アンモニウム
      • 負極:亜鉛
      • 電解液:紙/布に対し浸漬
        • 塩化アンモニウム水溶液
        • 塩化亜鉛

  • 他一次電池の種類/特性
    • 酸化銀電池:安定起電力
    • リチウム電池:小形電子機器用電源


二次電池

  • 鉛蓄電池
    • 形成
      • 電極
        • 正極:2酸化鉛
        • 負極:鉛
      • 電解液
        • 希硫酸水溶液
      • セパレータ:電極板間の接触を防止
        • 多孔性プラスチック板
        • ガラスマット
    • 生成電圧:約2[V]
    • 充/放電化学変化
      PbO_{2}+2H_{2}SO_{4}+Pb\overset{discharge}{\underset{charge}{\rightleftarrows}}PbSO_{4}+2H_{2}O+PbSO_{4}

  • 放電率
    • 一定電流の放電/放電終止電圧における規定放電時間
    • 分類
      • 5時間放電率
      • 10時間放電率
      • 20時間放電率

  • 他二次電池の種類/特性
    • アルカリ電池:電解液にアルカリ性水溶液を採択