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電池は、化学エネルギーを蓄え、電気エネルギーを放出するものです。でも、実際には具体的にどのような仕組みになっているのでしょうか？ここでは、それを解説します。
電池の構造
電池の仕組みをより深く理解するために、ここではその構造を簡単に説明します。最も一般的なのは、いわゆるアルカリマンガン電池で、今回はその構造と機能を例として説明します。
- （ユーブイエックスダブリューピー
- 電池は、1つまたは複数のガルバニ電池、すなわち化学エネルギーを貯蔵し電気エネルギーを放出することができる電池から構成されています。
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- 電池は金属製のケーシングに収められており、プラス端子として機能します。底部では、ケーシングは当分の間、開放されている。
- 電池の端にはマンガンがあり、これが正極と呼ばれる正極です
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- (ユーブイエックスダブリューピー)
- 正極と紙などでできたセパレーターで隔てられているのが負極です。亜鉛でできている
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- 正極と負極の両方に苛性カリ水溶液を含浸させます。電解質を形成し、材料の導電性を向上させます。
- 電池中央の亜鉛の塊には金属製のピンがあり、底面の金属板と接触しています
- 下側の金属板はマイナス端子を形成し、電池を底部で密閉しています。正極端子や正極とは絶縁体で隔てられています
- 亜鉛は、化学者が卑金属と呼ぶ金属です。電子を放出する性質があります
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- (ユーブイエックスダブリューピー)
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電池の機能
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電池を機器に挿入すると、回路ができる。例えば、電球を接続すると、電子はマイナス端子からフィラメントを通ってプラス端子に流れます。しかし、なぜこのようなことが起こるのでしょうか？
- （ユーブイエックスダブリューピー
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一方、マンガンは貴金属で、電子を受け入れます
- 陰極と陽極の2箇所を接続すると、苛性カリ溶液に浸された亜鉛が導線を介してマンガンに電子を与えるのです。
- 亜鉛の塊の電子は、亜鉛と苛性カリ水溶液が反応して水酸化亜鉛と2個の電子が生成されます
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- この水酸化亜鉛はさらに酸化して、酸化亜鉛と水になります。
- 亜鉛が苛性カリと酸化して酸化亜鉛と水になり、すべての自由電子を失ったとき、電池は空っぽになります
