1.2Vの電池について
電気バッテリーの電圧は、主に二つの要因によって決まります。一つは化学反応であり、正極と負極を構成する材料間の電位差によるものです。もう一つはセルの数で、直列に接続されたバッテリーの電圧は、個々のバッテリーの電圧にバッテリーの数を掛けたものに等しくなります。
1.2Vの電池には、ニッケル水素バッテリー(NiMHバッテリー)とニッケルカドミウムバッテリー(NiCdバッテリー)があります。これらのバッテリーは、セルあたりの名目電圧が1.2Vであり、通常の放電終了電圧は1Vです。酸化還元反応の総電圧は、E0 = 0.49V – (-0.83V) = 1.32Vです。
バッテリーのフォーマットに関わらず、例えばAAバッテリーとAAAバッテリーは同じ電圧を持っています。電気バッテリーは基本的にDC電気エネルギーの源であり、蓄えられた化学エネルギーを電気エネルギーに変換することで、電気回路や電子回路に電流を流すための起電力を提供します。
1.2V – ニッケル水素バッテリー
ニッケル水素バッテリー(NiMH)は、正極にニッケル水酸化物、負極に水素吸収合金からなる金属水素化物を使用した充電式バッテリーです。1989年に商業的に導入され、主に携帯用パーソナルコンピュータの電源として使用されました。以来、NiMHバッテリーシステムは電気ハイブリッド車において非常に人気があり、充電式バッテリー全体の市場の10%を占めています。NiCdバッテリーと比較して、NiMHは約40%高い比エネルギーを提供し、容量が約2倍高くなります。また、NiMHバッテリーは電圧低下に対しても影響を受けにくく、有害なカドミウムを含まないことが主な利点です。
放電中の全体的な反応は、NiO(OH) + MH → Ni(OH)2 + M であり、この過程で自由電子が束縛され、この極が正極となります。還元の酸化還元電圧は約0.49Vです。したがって、酸化還元反応の総電圧は、E0 = 0.49V – (-0.83V) = 1.32Vです。
1.2V – ニッケルカドミウムバッテリー
ニッケルカドミウムバッテリー(Ni-Cdバッテリー)は、正極にニッケル酸化水酸化物Ni(O)(OH)、負極に金属カドミウムを使用した二次バッテリーの一種です。内部インピーダンスが低く、高い出力能力を持ちますが、他のバッテリーシステムに比べてエネルギー貯蔵容量は低いです。長寿命で急速充電が可能ですが、浅い放電を繰り返すと、最大充電電圧が低下し、エネルギー容量が減少する電圧低下またはメモリー効果に悩まされることがあります。最大の欠点は、カドミウムの含有です。カドミウムは非常に有毒であるため、Ni-Cdは現代のバッテリーシステムの代替品とはなり得ません。
放電中の全体的な反応は、2NiOOH + Cd + 2H2O → 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2 です。
