LR44電池について
LR44電池は、1.5Vのアルカリボタン電池で、リモコン、車のキー、ガレージドアオープナー、マイクロLEDフラッシュライト、計算機、おもちゃなど様々な用途に使用されています。最も一般的に使用されるボタン電池の一つで、その特徴や利用方法について解説します。
LR44電池の特性
LR44電池は、0°Cから+60°Cの広い温度範囲で使用することができます。安価で信頼性が高く、自己放電が少ないため、最大3年間の長い保管寿命を持っています。また、水銀を含まないため、環境に優しい選択肢と言えます。主に低電力のアプリケーションに適しています。
アルカリ電池は、充電式の二次電池よりも高いエネルギー密度を持っています。高い特定エネルギー、長い保管時間（低自己放電）、そして即時の使用可能性が、アルカリ電池を他の電源と比較して独特の利点を与えています。
LR44電池の化学的反応
全体的な反応式は以下の通りです。
Zn(s) + 2MnO2(s) ⇌ ZnO(s) + Mn2O3(s) [e° = +1.43 V]
電気電池は、基本的には化学的エネルギーを電気エネルギーに変換するDC電源です。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。
電気化学セルの基本原理は、イオン伝導性があり電気的に絶縁された物質である電解質によって分離された二つの電極で自発的な酸化還元反応が起こることです。
LR44電池の寸法と重量
LR44電池の公称直径は11.6ミリメートル、全高は5.4ミリメートルです。重量はわずか1.96グラム（0.0691オンス）で、約140mAhの典型的な容量を持っています。これらのバッテリーは、使用されるデバイスの電流ドレインと実際のカットオフ電圧に依存します。
LR44電池の組成
LR44電池は1.5Vのアルカリボタン電池です。アルカリ電池（IECコード：L）は、亜鉛と二酸化マンガン（MnO2）との間の電気化学的反応から直接電流を供給する一次電池の一種です。アルカリ電池は、水酸化カリウム（KOH）のアルカリ電解質を持っており、これは亜鉛炭素電池の塩酸アンモニウム（NH4Cl）や塩化亜鉛（ZnCl2）の酸性電解質とは異なります。
LR44電池の他の特徴
- セル電圧: アルカリ電池の開回路電圧は約1.5Vです。
- カットオフ電圧: カットオフ電圧は最小許容電圧で、通常、アルカリセルのカットオフ電圧は0.9Vとされています。
- 容量: LR44電池の典型的な容量は約140mAhです。
- 自己放電: アルカリ電池は、室温（20～30°C）で年間2～3%の元の充電量を失います。
アルカリ電池の化学
詳細に言うと、電池は化学的エネルギーを直接電気エネルギーに変換します。例えば、ZnやLiのようにd電子結合によって安定化されていない高エネルギー金属に化学エネルギーが蓄えられます。電池には様々な種類が存在し、それぞれ異なる材料の組み合わせを使用していますが、全ての電池は酸化還元反応の原理を使用しています。
アルカリ電池では、負極は亜鉛で、正極は高密度の二酸化マンガン（MnO2）です。水酸化カリウムのアルカリ電解質は、反応中に消費されず、亜鉛とMnO2のみが放電中に消費されます。
半反応は以下の通りです。
- 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]
全体的な反応式は、Zn(s) + 2MnO2(s) ⇌ ZnO(s) + Mn2O3(s) [e° = +1.43 V]です。
