皆さんは「電池」と聞くと、どのような電池を頭に思い浮かべますか？乾電池や蓄電池など、人によって色々な電池を想像したと思います。電池はパソコンやスマートフォンなど、身の回りの至る所で生活を支えてくれています。

しかし、電池と言っても様々な種類があります。この記事では、前回ご紹介させて頂いた化学電池の中の「一次電池」と「二次電池」について具体的な種類や特徴などご紹介します。

 

一次電池

一次電池とは、一度使い切ってしまったら捨ててしまうことになる使い切りタイプの電池のことです。

電池内で起こる化学反応から電気を生み出すので、その反応が進む限りは電気を取り出し続けられます。ただ、容量がなくなってしまうと使用出来なくなるので、新しい電池を用意する必要があります。

一次電池には様々な種類があり、アルカリ乾電池・マンガン乾電池・酸化銀電池・リチウム一次電池などが挙げられます。それぞれの電池について簡単に説明させて頂きます。

 

アルカリ電池

アルカリ乾電池は、アルカリマンガン乾電池とも呼ばれていて、最も知名度のある乾電池です。

一般的に家庭用電化製品に広く使われていて、容量が大きく高出力なので携帯ラジオやCDプレーヤーなど動作時に大きな電力が必要な機器に適しています。また、長期保存も可能のため安定した電力供給が期待でき、非常用電源としても使用されています。

一方で、長時間放置すると電気が流れなくなることもあるので注意が必要です。

 

マンガン乾電池

マンガン乾電池は、アルカリ乾電池よりも安価で、適度な間隔を空けて使うと電圧が回復するという特徴があります。

アルカリ乾電池に比べて容量が少ないため時計やリモコン、豆球懐中電灯のような小さな電力で動く機器に適しています。また、アルカリ乾電池より低温環境での電圧が安定しています。

 

酸化銀電池

酸化銀電池は、エネルギー密度の高いボタン型の電池で、高い出力と長い寿命を持つのが特徴です。

あまり大きな電流を取り出すことはできませんが、一定の電圧を長時間保つことが出来、電池の容量がなくなる直前まで出力電圧が一定なので、腕時計や医療機器などの精密機器に使用されます。ただ、他の電池よりも高価格なのが弱点です。

 

リチウム一次電池

リチウム一次電池は、大容量で高い電圧を安定的に示し、一次電池の中で最も高出力な電池です。

筒形やボタン型、薄型など様々な形に設計されていて、小型かつ軽量なので記憶媒体のバックアップ電源や携帯電子機器など幅広い場面で使用されています。低温環境でも性能が落ちにくく、充分なパワーを発揮するため、寒いエリアで使う機器にも適しています。

電池の価格は高めですが、自己放電が少ないので長期の保管が可能です。

 

二次電池

二次電池とは、電気を何度も貯めたり取り出したりできる電池のことで、「蓄電池」とも呼ばれています。

繰り返し使えるためその活躍の場は急速に拡大していますが、高価格であることが多いです。ただ、一次電池と違って充電により再使用できるので長期的に見れば一次電池より低コストであると考えることもできます。

二次電池には、ニッケル水素電池や鉛蓄電池、リチウムイオン電池など多くの種類があります。

ここからはそれぞれの電池について解説させて頂きます。

 

ニッケル水素電池

ニッケル水素電池は、二次電池の中では比較的容量が大きく、環境に有害な物質を含まない電池です。

一般的な乾電池と同じくらいのサイズで販売されていて、価格もお手頃で乾電池の代わりとして使用でき、充電することで繰り返し使えるので長期的なコストパフォーマンスでは一次電池よりも優れています。

他の二次電池よりも内部抵抗が小さく、放電時に大きな電流を流せるのでラジコンやハイブリッドカーのモーターを動かす際などの大出力が必要な場面で活用されています。

 

鉛蓄電池

鉛蓄電池は、鉛を用いた二次電池のことです。

比較的高い電圧を取り出す事ができ、メモリー効果と呼ばれる、充電された電力を使い切らない状態で充電を繰り返すことにより使用可能時間が短くなる現象がなく、短時間で大電流を流したり、長時間小電流を流し続けたりしても性能が安定しています。ただ、他の二次電池と比べて大型で重く、過放電状態が続くと劣化が進むため性能が大きく低下してしまいます。

鉛蓄電池には開放型と密閉型があり、主に産業車両用や自動車用として広く利用されていて、日々の暮らしを支える非常に頼りになる蓄電池です。

 

リチウムイオン電池

リチウムイオン電池は、スマホやノートパソコンのバッテリーをはじめ、幅広い用途で使用されていて今や生活に欠かせない電池のひとつです。大容量の電力を蓄えられ、メモリー効果もないので寿命が長いのが特徴です。

リチウムイオン電池は小型かつ耐久性が高く、スマートフォンや自動車などの多くの機械に使用されています。使用する目的などは様々ですが、使い方を間違えると発火する可能性があるため、安全な使い方や寿命、廃棄方法を把握したうえで使用することが重要です。

 

一次電池と二次電池の使い分け方

一般的に、一次電池は電圧が安定していて自己放電が少なく長期保管することができます。そのため、少ない電力を長時間必要とする機器や災害用電源に適しており、具体的に時計やリモコン、懐中電灯などが挙げられます。

一方で二次電池はエネルギー密度が高く、使い終わっても充電して再度使用できるため、大きな電力を頻繁に使う機器への使用が適しています。具体的にノートパソコンやスマートフォン、電動工具などが挙げられます。

 

まとめ

一次電池と二次電池は持つ特性が大きく異なるので、性能やコストを考慮して使い分けることが必要です。

省資源やリサイクルが社会的テーマとなっている中、使い捨ての一次電池はとてもムダなものに感じられます。リサイクル技術も日々進化しているので、日常的に多用する製品に対しては二次電池を使うように心掛けながら、用途によっては一次電池も使うという風に、使い分けることが大切だと思います。