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 トップページテクの雑学 > 第127回 デジタル生活で活躍するバッテリの劣化はなぜ起こるの?
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第127回 デジタル生活で活躍するバッテリの劣化はなぜ起こるの?

 携帯電話やノートパソコン、デジタルカメラなど、私達の生活で身近に使っているバッテリ。長い間使っていると、購入したばかりの時に比べて、どうも持ちが悪くなるように思えます。これは、バッテリの劣化という現象ですが、その発生メカニズムはバッテリの種類によって異なり、また対策も異なります。

二次電池「充電」のしくみ
 個別のバッテリの種類の話をする前に、「電池」の種類についてざっとおさらいをしておきましょう。電池には、大きく分けて、一次電池と二次電池があります。どちらも化学反応により電気を取り出すのですが、大きな違いは、一次電池で使う化学反応は、元の状態に戻ることのない「非可逆的反応」なのに対し、二次電池で使う化学反応は、放電した電池に電気エネルギーを与えることで元に戻る「可逆的反応」であることです。すなわち、一次電池は簡単に言えば、元に戻る「充電できない使い捨ての電池」なのに対し、二次電池は「充電によって繰り返し利用できる」という点です。

参考情報
テクの雑学 第32回 未だ主役の身近なエネルギー源 一次電池と二次電池の違い

 電池の基本的な構造は、正極と負極と電解質により構成されています。発電時に起こる反応は、まず、負極の金属が電子を放出して電解質に溶け出します。自由になった電子は負極から導線を通って正極へと移動します。電解質に溶け出した金属は、正極で電子を受け取り、金属に戻ります。

 充電時には電圧をかけることによって、この逆の反応を発生させます。すなわち、正極の金属が電子を放出してイオンになり、負極側で導線を通ってきた電子を受け取り金属に戻るのです。

放電時には、負極側で金属のイオン化が起こり、電子が負極にわたされる。電子は負極から出て正極側に戻り(つまり電流としては正極側から)、正極側ではその電子と電解質内の金属イオンが反応して、金属として正極側に析出する。充電時には逆の反応が起こり、正極側から負極側へ電子が移動する。

電極と電解質の種類によって、いくつかの種類の二次電池がある。


 電池のサイズ(大きさ、形)や容量(電流、電圧)などには、それぞれ数種類の規格がありますが、必要となるバッテリの能力や形は使用する機械によって異なります。これらの規格にあった電池を「セル」と呼びます。実際に私達が目にするバッテリは、必要な数のセルを集めた「バッテリパック」です。携帯電話の場合は必要な容量が小さいため、1つのセルで1つのバッテリパックとなっていることが多いですが、例えばパソコンのバッテリなどは、容量が大きいため、複数のセルを持ちます。

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