アルカリ電池について
アルカリ電池（IECコード：L）は、亜鉛と二酸化マンガン（MnO2）の間の化学反応から直接電流を供給する一次電池の一種です。この電池は、電動工具、ラジオ、おもちゃ、リモコンなど、多くの携帯型デバイスの動力源として不可欠な製品です。アルカリ電池で最も一般的なサイズは、よく知られているAA電池です。
アルカリ電池の構成
アルカリ電池は、内部電流コレクター（ピン）、アノード（陽極）、セパレーター、カソード（陰極）、外部電流コレクター（缶）の5部分から構成されています。アノードの活性材料はZnであり、カソードの活性材料は二酸化マンガンです。電解質としては、水酸化カリウムが使用されます。
アルカリ電池の化学反応
アルカリ電池の化学反応では、次の半反応が起こります。
アノード: Zn(s) + 2OH−(aq) → ZnO(s) + H2O(l) + 2e− [Eoxidation° = +1.28 V]
カソード: 2MnO2(s) + H2O(l) + 2e− → Mn2O3(s) + 2OH−(aq) [Ereduction° = +0.15 V]
全体の反応式は以下の通りです。
Zn(s) + 2MnO
2
(s) ⇌ ZnO(s) + Mn
2
O
3
(s) [e
∘
= +1.43 V]
Zn(s) + 2MnO
2
(s) ⇌ ZnO(s) + Mn
2
O
3
(s) [e
∘
= +1.43 V]
アルカリ電池の利点と欠点
利点：アルカリ電池は、二次電池に比べて高いエネルギー密度を持ちます。また、自己放電が少なく、即時に使用可能である点も大きな利点です。
欠点：最大の欠点は、非充電式であることです。また、充電式電池に比べてC率（放電能力）が低いことも欠点とされます。
アルカリ電池の特性
アルカリ電池は約1.5Vの開放電圧を持ち、カットオフ電圧は約0.9Vです。容量は、AAサイズの典型的なアルカリまたはNiMH電池で約2000から3000mAh（または2から3Ah）です。
よくある質問
アルカリ電池の保管方法は？ アルカリ電池は化学的に安定しており、自己放電率が非常に低いため、室温で簡単に保管できます。
電池が漏れる原因は？ 使用中または自己放電により電池の化学反応が変化し、水素ガスが生成されるため、長期間使用されないデバイス内の電池ではガスの蓄積によりケースが破裂し、漏れが発生することがあります。
電池から漏れるものは？ 漏れ出るのは電解質で、水酸化カリウムが最も一般的です。これは皮膚刺激や呼吸器問題を引き起こす可能性があります。
充電式アルカリ電池
充電式アルカリ電池は、再充電可能で繰り返し使用できるアルカリ電池の一種ですが、一次電池に比べて容量は約2/3です。完全に密閉されており、メンテナンスを必要としませんが、深放電によってサイクル寿命が影響を受けることがあります。
なぜアルカリ電池（AAAまたはAA）は1.5Vで、充電式は1.2Vなのか？
一次電池（アルカリ）と二次電池（ニッケル水素やニッケルカドミウム）は、それぞれ異なる化学反応を利用しているため、開回路電圧が異なります。一次電池は新品時に1.5Vの開回路電圧を持ち、使用により電圧が低下します。二次電池は比較的一定の1.2Vで動作し、使い切り直前に急激に電圧が低下します。
