非充電式リチウム電池の充電

今日使用している最新のデバイスのほとんどは、リチウムイオン電池で駆動する必要がありますが、これらのタイプの電池からのエネルギーに機能が適していないデバイスは他にもたくさんあります。一部のデバイスには、自分で購入したバッテリーを開いて挿入するために必要なコンパートメントがまだあります。

単4電池が必要だとします。使い捨て電池を使用しますか、それとも電池が少なくなったときに充電できるリチウムイオンを入手しますか？そのため、この記事では、これらのバッテリーの違い、交換して使用できる理由と使用できない理由について説明します。また、その背後にある科学やコストの問題についても見ていきます。

充電式電池の代わりに通常の電池を使用できますか？

多くの場合、一般的にアルカリ電池を使用するように作られているデバイスで充電式電池を使用できるかどうかという疑問が生じます。

まず、使い捨て電池はすべてアルカリ電池であることに注意することが重要です。化学的には、これが意味するのは、バッテリーのカソードが酸化マンガンで構成され、アノードが亜鉛粉末で構成されているということです。次に、アルカリ電池の電解質は水酸化カリウムです（これは電池のアルカリ部分です）。最後に、エネルギー生成反応はアノードを腐食し、それ以上の反応を回避します。この時点で、バッテリーは切れていると見なされます。

充電式電池はさまざまな形で入手できます。私たちがラップトップやスマートフォンで使用しているものがあります。これらはリチウムイオンです。リチウムイオン電池は、カソードとしてリチウムと酸化コバルトを使用し、アノードとしてカーボンを使用します。使い捨て電池とは異なり、陰極から陽極に電子を戻すことが可能です。これは、電気を強制的に通すことによって行われます。 （これは、デバイスを壁のコンセントなどの電源に接続したときに発生します。これは、充電とも呼ばれます）。

では、充電式電池とそうでないものがある理由を知っているので、充電式電池の代わりに通常の電池を使用できますか？はい。ただし、そこに蓄えられたエネルギーがデバイスに電力を供給できる場合に限ります。一方、さまざまなデバイスで、ほとんどの標準的なアルカリ電池の代わりに、大容量の充電式電池を交換することもできます。ただし、高ドレインデバイスは、高レベルのエネルギーが蓄えられているため、充電式バッテリーで最適に動作することを知っておく必要があります。理想的には、充電式バッテリーは、デジタルカメラ、携帯用電子機器、MP3プレーヤーなどの高ドレインデバイスで使用されます。ただし、アルカリ電池は、スロードレインデバイスに適しています。それらには、充電式でない緊急トーチまたは煙探知器が含まれますが、これらに限定されません。

すべてのリチウム電池を充電できますか？

この質問をするつもりなら、ここに答えがあります。質問の具体性に注意することが重要です。すべての「リチウムイオン」セルを再充電できますか？はい、もちろん、それらはすべて充電式です！ただし、すべてのリチウム電池が充電可能というわけではありません。

他の種類のリチウム電池（「イオン」の省略があることに注意してください）は一次電池として知られているものであるため、再充電することはできません。これらの（一次）セルを再充電しないように注意してください。再充電すると、過熱、膨張、さらには「爆発」する可能性があります。

充電式電池と非充電式電池の違いは何ですか？

非充電式電池と充電式電池の違いを詳しく説明する前に、まず両方の化学的性質を知ることが重要です。これに関する知識は、両方の違いが何であるかをよりよく理解するのに役立ちます。

非充電式バッテリーではどうなりますか？

非二次電池は2つの電極でできており、それぞれカソードとアノードであり、ほとんどが電解質の内部にあります。電極が接続されると、アノードだけでなくカソードでも化学反応が発生します（この記事の冒頭で説明したように）。バッテリーのアノードからカソードへの電子の流れを引き起こすのは、これらのサイトで発生する化学反応です。それらを流れる電子は電気エネルギーを持っており、電気コンポーネントが電子経路間に接続されると、電子はコンポーネントを通過するときに持っているエネルギーを失います。これらの電子によって失われた電気エネルギーが、デバイスに電力を供給するエネルギーの形に変換され、私たちにとって有用です。たとえば、電球は電気エネルギーを私たちが楽しむ光または熱エネルギーに変換します。そして、モーターは電気エネルギーを必要な運動エネルギーに変換します。この反応は可逆的ではありません。

二次電池とは何ですか？

充電式電池を使用すると、化学反応を逆転させて、電池が回路を介して電子を駆動または伝導できるようにすることができます。リチウムイオン電池は二次電池の良い例です。これは、ほとんどの携帯電話やラップトップ、電子自動車、フライトなどに、適切に機能するために必要なエネルギーを供給するために使用される主要なバッテリータイプです。バッテリーが機能していて、デバイスに電力を供給するために使用されている場合、それはバッテリーが放電していることを意味します。この反応中の負の端子はリチウムイオンを放出し、リチウムイオンは電解質から正の端子に移動します。

電子はまた、回路の外側の負の端子から正の端子に流れます。バッテリーが充電（または再充電）されると、外部電源からエネルギーを吸収し、この流れが逆になります。つまり、リチウムイオンが「正の端子」からバッテリーの「負の端子」に流れます。このアクションにより、バッテリーが電流を保持して伝導する能力が回復します。したがって、充電式バッテリーの反応は可逆的であると言えます。

充電式電池と非充電式電池の違い

充電式電池と非充電式電池にはかなりの違いがあります。使用するバッテリーを選択するオプションがある場合は、使用するバッテリーを選択する前に、これらの違いを考慮する必要があります。どちらのタイプのバッテリーもさまざまな条件に適している可能性がありますが、長期的には充電式バッテリーが最適です。両方の違いは次のとおりです

・完全放電後の再利用性

充電式バッテリーを使用する場合、1回目または10回目の放電でもバッテリーの寿命は終わりません。あなたはまだバッテリーを再充電して、それを再び使うことができます。ただし、これはアルカリ電池または非充電式電池には当てはまりません。最初の放電後は使用できなくなり、バッテリーが使用できなくなります。デバイスを使い続けるには、別のものを入手する必要があります。

・費用

価格に対して充電式バッテリーと非充電式バッテリーのどちらを使用するかを知るには、デバイスをどのくらいの期間使用するかを検討する必要があります。一度だけ、または数分間必要な1回限りのデバイスの場合は、充電式でないバッテリーを使用できます。ただし、デバイスを数週間から1、2年の範囲で数回使用する場合は、充電式バッテリーの方が費用効果が高くなります。

二次電池の値段は一見高いように見えるかもしれませんが、一回限りの支払いで、できるだけ長く使用できます。頻繁に交換する必要のある非充電式バッテリーとは異なります。

・タイプ

両方のバッテリーのもう1つの一般的な違いは、バッテリーのタイプです。充電式電池にはニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池、そしてもちろんリチウムイオン電池がありますが、非充電式電池にはマンガン乾電池、アルカリ電池、レクランシュ電池があります。