AA電池について
AA電池は、シリンダー型の単一セル電池の中で最も一般的なタイプの一つです。携帯型電子機器に広く使われています。AA電池は、その構造においていくつかの異なる化学技術が用いられています。セルの化学構成によって、端子電圧、容量、実用的な放電率が異なりますが、AAセル用に設計された機器は、通常1.2-1.5Vの範囲で使用されます（メーカーによって指定されている場合を除く）。
AA電池の種類
AA電池は、主に一次電池と二次電池に分けられます。
- 一次電池：アルカリ電池、リチウム金属電池、亜鉛炭素電池、亜鉛塩化物電池
- 二次電池：ニッケル水素（NiMH）電池、ニッケルカドミウム（NiCd）電池
電気バッテリーは、基本的には化学エネルギーを電気エネルギーに変換する直流電源です。電気回路や電子回路に電流を流すための起電力の源となります。
AA電池の寸法と重量
AAセルは、長さが49.2–50.5 mm（1.94–1.99インチ）、直径が13.5–14.5 mm（0.53–0.57インチ）です。プラス端子ボタンは、最小1 mmの高さ、最大5.5 mmの直径でなければならず、フラットなマイナス端子は最小直径7 mmである必要があります。アルカリAAセルの重量は約23 g（0.81 oz）、充電式ニッケル水素セルは約31 g（1.1 oz）です。
一次AA電池
一次電池または一次セルは、使い捨ての非充電式電池で、使用後は廃棄されることを目的としています。これらの電池は、低電流ドレインの携帯機器、間欠的にのみ使用される機器、または代替電源から離れた場所で使用される機器、例えばアラームや通信回路などでよく使用されます。一次セルは充電式の二次セルよりも高いエネルギー密度を持ちますが、ほとんどのタイプは内部インピーダンスが高く、高放電電流時に大きな電圧降下を引き起こし、電力容量を制限します。
二次AA電池
二次電池、または二次セルとも呼ばれる充電式電池は、放電電流と逆方向の電流を流すことによって再充電できる電池です。充電式電池は通常、高価ですが、高放電アプリケーションでは再使用可能なため、より価値があります。低放電アプリケーションでは、サービス寿命が重要であり、充電式電池の自己放電特性は、主要なエネルギー源として使用するには適していません。
AA電池の特徴
電池の比較と理解のために、各電池にはいくつかの重要なパラメータがあります。
- セル電圧：電池の電圧は、正極と負極を構成する材料の電位差によって作られます。アルカリ電池の開放セル電圧は約1.5Vです。
- カットオフ電圧：許容可能な最小電圧です。この電圧は通常、電池の「空」状態を定義します。
- 容量：100％SOCからカットオフ電圧まで一定の放電電流で放電したときに得られる総アンペア時数です。
- バッテリーのCレート：Cレートは、バッテリーの最大容量に対して、バッテリーがどれだけ速く放電または充電されるかを表すために使用されます。
アルカリ電池の化学
アルカリ電池では、陰極は亜鉛、陽極は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だけで、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]
全体の反応は以下の通りです。
Zn(s) + 2MnO2(s) ⇌ ZnO(s) + Mn2O3(s) [e° = +1.43 V]
他の電池タイプ
他の電池タイプも、同じ酸化還元反応の原理を使用しています。これらには、異なる材料の組み合わせが使用されていますが、すべての電池は、陽極が酸化され（電子を失い）、陰極が還元される（電子を得る）酸化還元反応によって機能します。
