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電力コラム » 電気

電池・バッテリーについて

2018年9月18日 公開

カテゴリー:電気

現代の私達の生活に「電気」は欠かせないものとなっています。日常生活でもオフィスでの仕事、工場や町工場などでの製造作業などなど…。とにかく電気は生活のありとあらゆる場面に出てきます。

その電気を、いつでもどこでも手軽に使えるようにしたものが「電池」です。今回は「電池」について書いていきたいと思います。

電池の仕組み

電池の事を簡単に定義するのであれば、「化学的に蓄えた電気エネルギーを放出する装置」とでも言うことができるでしょうか。では電池はどういう仕組みになっているのでしょうか。

電池は二種類の金属、電解液に溶けやすい金属と電解液に溶けにくい金属、そして電解液から構成されています。

この図のように電解液の中に二種類の金属を入れ、その金属を導線で繋いだ状態が簡単な電池の仕組みです。電解液に溶けやすい金属(亜鉛板など)が溶けると電子の数が増えていきます。そして増えた電子が導線を伝わり溶けにくい金属(銅板など)の方へ移動します。この電子の流れが電流となり、電気エネルギーとなります。これが電池の基本的な仕組みです。

電池の種類

電池はいくつかの種類に分けることが出来ます。まずは「一次電池」と「二次電池」という分類です。「一次電池」は一般的な乾電池などをイメージしていただければ、いいかと思います。もう1つの「二次電池」の方は、いわゆる「充電」が可能な電池です。通常「バッテリー」と呼ばれるものは、こちらになります(厳密には「電池」と「バッテリー」は同じ意味になりますが、あくまでも日常的な呼び名ということです)。

いわゆるマンガン乾電池やアルカリ乾電池などは、一次電池になります。マンガン乾電池は休ませると回復する性質があるので、あまり長時間使わずに時々短時間使うようなものに利用すると良いでしょう。アルカリ乾電池はマンガン乾電池よりも、電気が大容量になっています。長時間連続して使うものには、アルカリ乾電池の方が適しているといえるでしょう。

二次電池には、ニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの種類があります。自動車などに入っているのは鉛蓄電池と呼ばれるものになります。ニッカド電池は使わないでいると、自然に放電して電気が無くなってしまいます。またニッケル水素電池はニッカド電池よりも電気の容量が多くなっています。一次電池同様にこれら二次電池もも、その種類によってそれぞれ特性が違いますので、その用途に合った電池を使うといいでしょう。

また他には「太陽電池」という電池もありますし、また最近では「燃料電池」という電池も登場してきております。おもに自動車などで使わているので、ご存知の方もいらっしゃるかもしれません。

電池を使う時の注意点

電池を使う際にはいくつかの注意点があります。その中でも代表的なのが「液漏れ」でしょう。上にも書きましたが電池の中には電解液が入っていますが、その電解液がなんらかの原因で電池外に漏れてきてしまうのが「液漏れ」です。

液漏れの状態は2つに分類することが出来ます。まず1つは、長い間使っていなかった電池が自然に劣化することによって起きる液漏れです。また輸送中の振動や衝撃などによっても、液漏れを起こす場合があります。実はこれは安全対策という一面もあります。電池内部で異常な化学反応が起きると、大量のガスが電池内部に充満することがあります。そのガスを外へ放出するために、電池はある一定以上の圧力でガスが抜けるようになっています。その際に一緒に電解液が漏れてしまうため、液漏れとなってしまいます。

2つ目ですが、電池を使用中や使用後に液漏れを起こすことがあります。これは主に間違った使用方法によるものが原因です。具体的には…

  • 電池が逆向きに入っている
  • 機械の中に電池を長期間放置してあった
  • 異なるメーカー、試用期間の古い電池を一緒に使っている
  • 電池を入れた機械のスイッチが入ったままになっている

などなどです。特に電池が正しい状態で入っていないと、短時間のうちに電池が発熱することがあります。これは大変危険な状態です。電池は正しい使用方法で使うようにして、使用が終わったら機械から抜いて保存することをこころがけましょう。

まとめ

今回は電池について書いてきました。電池はとても便利なものですが、それだけに正しく使わないと思わぬ事故をまねいてしまう事もあります。使用法を読んで、正しく使うようにしていきたいものですね。


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