私たちの生活に欠かせない「電池」。
普段何気なく使っている電池ですが、単3、単4などの電池以外にどんな電池があるのでしょうか。
調べていくと、電池は地球を飛び出し宇宙でも大活躍していました。
この記事では「電池の種類」にスポットを当てて、明日話せるトリビアを交えながらお話ししていきます。
電池の種類
電池の種類は「一次電池」、「二次電池」、「その他の電池」の大きく3つの種類に分けられます。
それぞれ詳しく紹介していきます。
一次電池
一次電池とは、充電ができない使い切りタイプの電池のことをいいます。
アルカリ電池
高エネルギー密度で長持ちするのが特徴です。
欠点は液漏れや破裂、発熱してしまう恐れがある点です。
マンガン電池よりパワーと容量が2〜5倍ほど大きく、家庭用電化製品に広く使用されています。
電解液（電気を通す性質を持つ液体）は「アルカリ性水酸化カリウム」で、主にリモコンやおもちゃなどに使用されています。
マンガン電池
アルカリ電池よりパワー・容量は劣りますが、休み休み使うと電圧が回復する特徴を持っています。
欠点は、電流が大きいほど早く消耗してしまうという点です。
電解液は「弱酸性の塩化亜鉛」で、主におもちゃや時計に使用されています。
リチウム電池
-40℃から60℃の広範囲の温度で性能を発揮できる特徴を持っています。
さらに、高エネルギー密度で高電圧、軽量で長寿命といった利点もあります。
欠点は価格が高いという点です。
主にデジタルカメラや、スマートフォンに使用されています。
酸化銀電池
小型の一次電池で、大容量と安定した電圧が特徴です。
小型の電子機器で広く使用されています。
欠点は銀を使用しているため他の電池より高価という点です。
主に腕時計や電子体温計に使用されています。
二次電池
二次電池とは、充電することで繰り返し使える電池のことをいいます。
ニッケル水素電池
繰り返しの放電サイクルに強く、長時間使っても性能が低下しにくいという特徴を持っています。
自己放電率が低いため充電しておいた電力が長期保存可能で、主にデジタルカメラや電動工具に使用されています。
リチウムイオン電池
高エネルギー密度でニッケル水素電池より多くの電力を蓄えることができます。
自己放電率は高く徐々に電池の電量が減っていきますが、急速充電が可能で放電や充電の繰り返しに強い特徴を持っています。
長時間の電力供給ができるため、長距離移動や長時間の使用に最適です。
主に携帯電話や電気自動車に使用されています。
ニカド電池
優れた大電流特性（負荷特性）を持ち、長時間放置しても性能の低下が少ないのが特徴です。
自己放電率が高い欠点があり、主にコードレス電話や充電式電動工具、非常照明に使用されています。
その他の電池
一次電池、二次電池以外の電池は2種類あります。
熱料電池
水素と酸素を化学反応させて電気を作る電池で、大気汚染物質の排出がほとんどなく環境に優しいエネルギーです。
水素と酸素があればいつまでも発電することができ、発電効果が高い特徴があります。
高コストで水素供給の施設や設備不足が欠点です。
熱料電池自動車（FCV）や家庭用熱料電池「エネファーム」などに使用されています。
太陽電池
再生可能エネルギーの1つで、太陽光を電気に変える装置です。
地球温暖化に影響するCO2や、大気汚染物質が排出されない特徴を持っています。
設置費用が高く、発電量は天候により左右される欠点があります。
形状別の電池の種類
同じ種類の電池でも、用途に合わせてさまざまな形状の電池が作られています。
電池の形状は以下の６種類です。
- 円筒形
- 9V形（006P形）
- コイン形
- ボタン形
- ピン形
- 角形・平形
世界初の電池の種類
世界初の電池は、1800年にイタリアの物理学者アレッサンドロ・ボルタによって発明された「ボルタ電池」とされています。
ボルタ電池は、亜鉛と銅の2種類を電解質に浸して電気を発生させる仕組みです。
電圧の「ボルト」はボルタの名から付けられました。
現代の電池の原型であり、電池技術を大きく発展させるきっかけとなりました。
世界最古の電池の種類
世界最古の電池は「バグダッド電池」とされています。
バグダッド電池は、約2000年前にイラクの首都バグダッドの遺跡から見つかった壺型の土器です。
壺の中に銅製の筒があり、その筒の中に鉄の棒が入っていたことから、電池として機能していたのではないかと考えられています。
詳しい用途については明らかになっていませんが、電流を生成する能力があることはレプリカによる実験で実証されています。
宇宙でも使える？電池の種類
身近なものに使われている電池ですが、宇宙でも大活躍をしていました！
国際宇宙ステーション（ISS）や宇宙探査機のおもな電力は、太陽光発電や原子力電池といった発電システムです。
夜間や太陽光が遮られるときに使用される蓄電池に、近年では高性能なリチウムイオン電池が採用されています。
日本の宇宙航空研究開発機構（JAXA）が開発した小惑星探査機「はやぶさ」や「はやぶさ2」にもリチウムイオン電池が搭載され、重要な役割を果たしました。
「はやぶさ」と「はやぶさ2」の成功事例を紹介します。
「はやぶさ」
- 2003年に打ち上げられ、2010年に地球に帰還
- 小惑星イトカワを探査し世界で初、微量のサンプルを地球に持ち帰ることに成功
「はやぶさ2」
- 2014年に打ち上げられ2020年に地球に帰還
- 小惑星リュウグウを探査し、サンプルを地球に持ち帰ることに成功
- リュウグウの表面に人工クレーターを作り、地下物質を採取する世界初の試みを成功させた
ちょっと変わったデザインの電池の種類
シックなカラーのデザインが多い電池ですが、ちょっと変わったデザインの電池を発見しました。
「幸せの虹色乾電池」です。
「幸せの虹色乾電池を販売し、発展途上国の子どもたちにワクチンを届ける」というハッピーエナジープロジェクトのもと、「株式会社マックス」が開発しました。
まるでクレヨンのような10色のレインボーカラーでおしゃれなデザイン。
高品質なアルカリ単4電池10本入りのためいろんな用途に使えます。
普段使っている電池をちょっと変えるだけで、気持ちも明るくなりそうですね！
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