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電池売り場には、大小さまざまな大きさや種類のものが置いてあります。サイズ以外には、何か違いがあるのでしょうか。アルカリやマンガンといった電池の特徴は？いつも身近にある電池ですが、使い分けるためには知識が必要です。ここでは電池の種類やその特徴について見ていきましょう。

電池の仕組みを理解しよう

電池ってどうして電気ができるの？

電池は金属が科学変化をすることによって、生じる電子の流れを利用して電流をつくっています。化学変化が起きる際には、電子がついたり離れたりします。この電荷をおびた状態をイオン化と呼び、電池はイオン化のしやすさの差異を利用しています。世界初の電池といわれる「ボルタの電池」では、亜鉛と銅を用いました。化学変化を起こさせる電解液の中に導線でつないだ銅板と亜鉛板を入れると、亜鉛がイオン化します。亜鉛から離れた電子が、導線を伝わって銅板へ移動することによって、電流が生じます。電池の中ではこうした化学変化が繰り返されています。

電池の中のプラス極とマイナス極

電子が離れた側の亜鉛板は-極（マイナス極）、電子が渡ってきた側の銅板が+極（プラス極）となります。一般的の乾電池は、マグネシウム・アルミニウム・亜鉛のいずれかをマイナス極側の物質として使い、プラス極の多くは、銅を使います。銅板にたどり着いた電子は、電解質の中にあるイオンと結びつき気体となります。電子が消費されることで、電子の移動がまた起こります。この流れが繰り返されることで、電気回路となります。一次電池と呼ばれる種類は、この電流の流れが一方通行のサイクルとなっています。マイナス極の金属が無くなると電池の寿命が訪れます。対して二次電池は充電の際、強制的に逆方向の流れを作ることで、マイナス極側の再金属化を行ない、数百回に及ぶサイクルを可能としています。

電池といってもいくつかの種類がある（マンガンやアルカリなど）

意外と多かった使い切り電池の種類

見かけは似た様な電池でも、内容によりかなりの種類があります。一次電池の主なものには次のような種類があります。

• マンガン乾電池
• ふっ化黒鉛リチウム一次電池
• 二酸化マンガンリチウム一次電池
• 塩化チオニルリチウム一次電池
• 二硫化鉄リチウム一次電池
• 酸化銅リチウム一次電池
• アルカリマンガン電池
• 空気亜鉛電池
• 酸化銀電池
• ニッケル亜鉛一次電池

もっともおなじみなのは、マンガン乾電池、アルカリ乾電池。また、腕時計など小型機器では、ボタン形の酸化銀電池、アルカリボタン電池、空気亜鉛電池や、コイン型のリチウム電池が利用されます。

マンガン電池・アルカリ電池の使い分け

マンガン電池は、アルカリ電池と比較するとパワーが少なく残量が少なくなると、徐々に電圧が下がってきます。しかし、アルカリ電池ではひんぱんに起こりがちな、液漏れの恐れがありません。また使用していない間に、回復するという特性があります。そのため、懐中電灯や緊急用ラジオなど、長期保管する機器に向いています。微弱な電流で十分な時計、またひんぱんな操作が必要でないリモコンも、マンガン電池の方が適しているといわれています。アルカリ電池は大きな出力が継続するヘッドホンステレオやデジカメ等の機器に適しています。瞬間的なパワーを必要とする電子おもちゃなども、アルカリ電池でないと作動しない場合があります。

電池のサイズ別の特徴（単1や単4など）

乾電池の「単」って何？外国では違う呼び方？

かつての電池はひとつ単位の出力が弱く、1935年当時までは大きな電流を得るために、いくつかの電池がまとめていました。単1電池、単3電池などの「単」は、「単位電池」という意味です。まとめている電池ではなく、1個の電池ということなのです。語源となっているのは、英語の“Unit Cell” 。さらに大きさ順に数字をつけることで、サイズがわかりやすいものになっています。1番大きいサイズを単1形、順番に単2･単3･単4・単5と小さくなっていきます。さらに9V形という四角い電池があります。現在の呼び名となったのは1942年から。海外では規格の呼び方が異なっています。

○日本の電池名称と海外での名称

乾電池の大きさの違いには何か理由があるの？

特殊なものを除き、乾電池はマンガン・アルカリともに電圧は1.5Vです。大きさの違いは、流れる電流やもちの違いとなって現れます。乾電池の中では化学反応が起こっているため、薬品の量が多いほど電流も多くなります。電池を長持ちさせたい機器、大電流が必要な機器には大きな電池を使用します。また一度に出せる電流も大きいので、ラジコンカーなど高い出力が必要な機器には単１などの方が向いています。時計など比較的電気がいらないものや、小型機器では単３の使用が多いようです。美容器具・携帯用電動歯ブラシなど女性向きの商品には、単2サイズがよく使われています。