6V電池について
電気バッテリーの電圧は、主に以下の2つの要因によって決定されます。一つ目は、化学組成です。これは、電気化学反応における正極と負極を構成する材料のポテンシャル差によるものです。二つ目は、セルの数です。直列に接続されたバッテリーは、個々のバッテリーの電圧を数に乗じたものと等しい電圧を生み出します。
六ボルトバッテリー、または6Vバッテリーは、通常、複数のセルから構成される電気バッテリーです。これは、名目上の電圧として6ボルトを供給する能力があります。6Vバッテリーにはさまざまなタイプがあります。
鉛酸6Vバッテリー
このバッテリーは3 x 2Vの鉛酸セルで構成されています。6V 4.50Ahバッテリーは、セキュリティーシステム、火災警報システム、医療機器、非常灯、及び無停電電源装置(UPS)システムなど、幅広い用途で優れた性能を発揮します。
アルカリ6Vバッテリー
このタイプのバッテリーは、4 x 1.5Vのアルカリセルで構成されています。例えば4LR44は、カメラ、リモコン、おもちゃなど、多くの消費者向け電子機器に使用されます。
電気バッテリーは基本的に直流電気エネルギーの源です。これは、貯蔵された化学エネルギーを電気化学プロセスを通じて電気エネルギーに変換します。これにより、電気および電子回路に電流が流れるための起電力が提供されます。典型的なバッテリーは、一つ以上のボルタ電池から成ります。
電気バッテリーの電圧は、正極と負極を構成する材料のポテンシャル差によって生成されます。リチウムイオンセルによって生み出される電圧は約3.6ボルトです。これは、標準的なニッケルカドミウム、ニッケル水素、さらには標準的なアルカリセルの約1.5ボルトや鉛酸の約2ボルトあたりのセルよりも高いため、多くのバッテリーアプリケーションではセル数が少なくて済みます。結果として生じる電圧が約2Vであるため、より実用的な電気電位を得るためにセルは直列に接続されます。
アルカリバッテリーの化学
簡単に言えば、各バッテリーは陰極と陽極を分離して反応を防ぐように設計されています。電子は、バッテリーがデバイスに設置され、デバイスがオンになったときにのみ流れます。アルカリバッテリーでは、負の電極が亜鉛で、正の電極が高密度の二酸化マンガン(MnO2)です。反応中に消費されるのは亜鉛とMnO2のみで、アルカリ電解液の水酸化カリウム(KOH)は消費されません。
半反応式は次の通りです：
Zn(s) + 2OH−(aq) → ZnO(s) + H2O(l) + 2e− [Eoxidation° = +1.28 V]
2MnO2(s) + H2O(l) + 2e− → Mn2O3(s) + 2OH−(aq) [Ereduction° = +0.15 V]
全体の反応式：
Zn(s) + 2MnO2(s) ⇌ ZnO(s) + Mn2O3(s) [e° = +1.43 V]
このバッテリー化学を現実世界に応用すると、反応中に生成される電子は、回路が閉じられたときにデバイスを動力するために使用されます。
