12Vバッテリー | 種類、サイズ、特徴

12Vバッテリーの概要

電気バッテリーの電圧は、主に以下の二つの要素によって決定されます。
化学: バッテリーを構成する正極と負極の材料の電位差による。
セルの数: シリーズに接続されたバッテリーは、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い。

12Vバッテリーの種類

12Vバッテリーは、通常、複数のセルから構成され、名目上の電圧として12ボルトを供給します。12Vバッテリーには以下のようなタイプがあります。
鉛酸12Vバッテリー: これは6 x 2Vの鉛酸セルで構成されています。鉛酸バッテリーは、二次（充電可能な）バッテリーで、ハウジング、2つの鉛板（または鉛板のグループ）、37％の硫酸(H₂SO₄)の充填としての電解質を持ちます。バッテリーは密閉されていない容器に液体の電解質を含んでおり、過充電時に生成される水素ガスを安全に分散させるために、直立させて換気の良い場所に置く必要があります。
アルカリ12Vバッテリー: このバッテリーは8 x 1.5Vのアルカリセルで構成されています。例えば、A23バッテリーは、8つのLR932セルで構成された乾電池で、名目上の電圧は12Vです。これは主に、キーレス車両エントリーシステム、家庭用セキュリティシステム、ガレージドアオープナー、Bluetoothヘッドセットなど、小型電子キーチェーンラジオデバイスに使用されます。

鉛酸バッテリー

鉛酸バッテリーは、重量の割には電気エネルギーの供給量が少ないため、重量や取り扱いの問題よりも容量が重要な場所で一般的です。その欠点は、他のバッテリーシステムと比較して深放電に非常に敏感であること、および鉛の高密度により、バッテリーの比エネルギーが比較的低いことです。世界の大部分の鉛酸バッテリーは自動車の始動、照明、点火（SLI）バッテリーで、1999年には約3億2000万台が出荷されました。1992年には、バッテリー製造に約300万トンの鉛が使用されました。

アルカリバッテリー

アルカリバッテリーは、アルカリ性電解質である水酸化カリウム(KOH)を使用することで、その名前がつけられました。アルカリバッテリーは、低電流ドレインの携帯機器、断続的に使用される機器、または代替電源から離れた場所で使用される機器など、多くの携帯機器に電力を供給するために不可欠な製品です。

セル電圧

リチウムイオンセルが生成する電圧は約3.6ボルトです。これは、標準のニッケル・カドミウム、ニッケル・メタル・ハイドライド、および標準アルカリセルの約1.5ボルト、鉛酸の約2ボルト/セルと比較して高いため、多くのバッテリーアプリケーションでセルの数が少なくて済みます。

鉛酸バッテリーの化学 – 動作原理

鉛酸バッテリーの動作原理は、充電と放電中に発生する化学反応によって説明されます。放電中には、アノードでPb + SO₄^2- → PbSO₄ + 2e- の反応が起こります。鉛が電解質と酸化されて硫酸鉛を形成し、2つの電子が放出されます。また、カソードではPbO₂ + SO₄^2- + 4H⁺ + 2e- → PbSO₄ + 2H₂Oの反応が起こり、鉛酸化物の還元が起こります。