主な違い – 一次電池と二次電池の違い
電池は電気を発生させることができる細胞です。
電池は1つまたは複数の電気化学セルを持ち、電源で動作する外部機器と接続可能な端子で構成されています。
電池には、一次電池と二次電池があります。
一次電池と二次電池の主な違いは、一次電池は一度しか使用できないのに対し、二次電池は複数回使用できることです。
プライマリーセルとは?
一次電池は、非充電式電池とも呼ばれます。
これは主に、これらの電池が消耗して動作しなくなったときに、再び充電することができないからです。
再利用はできませんが、一次電池は自己放電率が比較的低いため、長期間の電力貯蔵に非常に有効です。
そのため、心臓病患者のペースメーカー、スマートメーター、軍事作戦など、充電が困難な場所で使用されることがあります。
一次電池は、電池内部で起こる化学反応が不可逆的であるため、充電ができない。
化学反応は、電池内に存在するすべての化学種を使用し、すべての化学種が使用されると発電が終了する。
一次電池または一次セルは、陽極(プラスに帯電した端)と陰極(マイナスに帯電した端)で構成されている。
通常、正極には黒鉛、負極には亜鉛が使用される。
陽極では電子を回路に与える酸化反応が起こり、陰極では外部から電子を受け入れる還元反応が起こる。
また、電流の通り道を作るのに役立つ電解質もあります。
電解質は電気を帯びたイオンで構成され、陰極と陽極の間で電荷を運ぶことができる。
図1:亜鉛の負極と銅の正極を持つ一次電池
一次電池の代表的な例として、ルクランシェ電池があります。
亜鉛の負極と多孔質の黒鉛の正極で構成される。
電池内の電解質は、NH4Cl(塩化アンモニウム)、塩化亜鉛(ZnCl2)、二酸化マンガン(MnO2)の湿った混合物です。
電池内部で起こる化学反応は以下の通りです。
アノード Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e
陰極: 2NH4+(aq) + 2e → 2NH3(g) + H2(g)
陰極では2つの気体NH3とH2が生成されます。
しかし、これらの気体は再び以下のような反応に参加する。
2NH3(g) + Zn2+(aq) → [Zn(NH3)2]2+(aq)
2MnO2(s) + H2(g) →Mn2O3(s) +H2O(l)
二次電池とは?
二次電池は、二次電池、充電式電池とも呼ばれます。
これらの電池は、動作しなくなったときに充電することができるため、何度も使用することができます。
これらの電池の中で起こる化学反応は可逆的です。
つまり、電荷を与えることでその反応を逆転させることができる。
しかし、二次電池は一次電池と異なり、使用前に充電する必要がある。
その充電に使われるのが充電器です。
二次電池の種類によって、得られる機能が異なる。
したがって、ユーザーは特定の必要性に応じてどのタイプの電池を使用すべきかを知っておく必要があります。
これらの電池も一次電池と同じように正極と負極があります。
還元反応は正極で起こり、酸化反応は負極で起こる。
二次電池の良い例は、鉛蓄電池/酸蓄電池です。
その電池の内部で起こる反応を以下に示します。
正極:PbO2(s) + HSO4-(aq) + 3H+(aq) + 2e → PbSO4(s)+H2O(l)。
陽極 Pb(s) + HSO4-(aq) → PbSO4(s) + H+(aq) + 2e
一次電池と二次電池の違い
定義
一次電池。
一次電池は、充電や再利用ができない電池です。
二次電池: 二次電池は、充電して再利用することができる電池です。
化学反応
一次電池の場合 一次電池では、不可逆的な反応が起こる。
二次電池。
二次電池では可逆的な反応が起こる。
使用方法
Primary Cells(プライマリーセル)。
Primary Cellは1回のみ使用可能です。
Secondary Cells(セカンダリーセル)。
Secondary Cellは複数回使用可能です。
重要性
一次電池。
一次電池はすぐに電流を流すことができるため、携帯機器に使用される。
二次電池。
二次電池:充電してから使用する。
そのため、自動車に使用される。
自己放電率
一次電池の場合 一次電池は自己放電率が低く、長期間の電力貯蔵に使用できる。
二次電池。
二次電池は一次電池に比べ、自己放電率が高い。
結論
電池は、技術的な応用において非常に重要です。
すべての電池は、電気化学セルからできている。
一次電池と二次電池は、日常生活で役立つ2種類の電池です。
一次電池と二次電池の主な違いは、一次電池は一度しか使用できないのに対し、二次電池は複数回使用できることである。