乾電池

一般小学生

まとめ

【定義】
化学エネルギーを酸化還元反応によって直接電気エネルギーへと変換する装置のうち、電解液をペースト状にして保持し、液漏れを防いで携帯性を高めた一次電池の総称である。

まとめ

乾電池は、内部の物質が化学反応を起こすことで電流を発生させる装置である。充電ができない一次電池に分類され、負極に亜鉛、正極に二酸化マンガンなどを用いるマンガン乾電池や、より長持ちするアルカリ乾電池などが一般的に普及している。

解説

乾電池の歴史は、19世紀末にそれまで主流だった「湿電池」(電解液が液体の電池)の欠点を克服する形で始まった。日本の屋井先蔵が発明した乾電池は、電解液を小麦粉などで固めてペースト状にすることで、横にしても液が漏れない構造を実現した。これが現在の利便性の高い乾電池のルーツとなっている。

最も基本的なマンガン乾電池の仕組みでは、負極に亜鉛(Zn)、正極に二酸化マンガン(MnO₂)と炭素棒、電解液に塩化アンモニウムや塩化亜鉛が用いられる。化学反応(酸化還元反応)によって、負極の亜鉛が電子を放出し、その電子が外部回路を通って正極へ移動することで電流が流れる。アルカリ乾電池も基本的な原理は同じだが、電解液に水酸化カリウムという強アルカリ性の溶液を用いることで、より大きな電流を長時間取り出すことが可能となっている。乾電池は一次電池であるため、化学反応が不可逆的であり、充電して再利用することはできない特性を持つ。

小学生のみなさんへ

乾電池(かんでんち)は、おもちゃやリモコンを動かすために「電気」をたくわえている道具だよ。電池の中には特別な材料が入っていて、それらが反応(はんのう)することで電気が生まれるんだ。昔の電池は中身が液体でこぼれやすかったけれど、乾電池は中身を固めてこぼれないように工夫されたから、いろいろな場所で安全に使えるようになったんだ。一度使い切ったら電気は作れなくなるから、おうちの人と一緒に正しく捨てようね。

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