蓄電池の特性

 

蓄電池とは

乾電池は充電した電気を使い切ったら終わりですが、蓄電池は充電して電気をためることで繰り返し使える電池です。

太陽光発電と相性が良いため一緒に導入されることも多くあります。

太陽光発電で作った蓄電池に電気をためれば、放電できない夜でも蓄電した電気を使えて、より経済的に省エネライフが遅れるでしょう。

蓄電池には導入費用がかかりますが、コスト以上の大きなメリットがあります。

例えば、災害時に役立つ点や節電効果です。

災害で停電しても蓄電池の電気を使えば、不便な災害時にも生活の助けになるでしょう。

 

蓄電池の原理

蓄電池が動作する際には、非常に難しい原理が働いているのだろうと感じる方もいるでしょう。

蓄電池の原理は比較的シンプルです。

蓄電池の基本的な構成は２つの電極と電解液です。

 

２つの電極と電解液で構成されている

蓄電池は化学反応で充電したり放電したりします。

内部にあるのは２つの電極と電解液です。

２つの電極の性質はそれぞれ異なり、正極が電解液に溶けにくく、負極は電解液に溶けやすくなっています。

電解液への溶けやすさをイオン化傾向といい、電極で使う２つの金属のイオン化傾向の差が大きいほど生み出す電圧も高いのが特徴です。

蓄電池にはリチウムイオン電池や鉛蓄電池、ニッケル水素電池などの種類があり、種類によって電極に使っている金属や電解液は違います。

しかし、書類が違っても構造は基本的に同じです。

 

蓄電と放電の仕組み

負極の金属が電解液に溶けだすことで、電子が負極から正極に流れていくのが放電です。

このとき、電流が正極から負極に向かって発生し、電気を使えるようになります。

通常の乾電池でも同じ仕組みで放電していて、負極の金属が電解液に溶けださなくなったら放電終了です。

蓄電池の場合、放電とは逆の方向に電気を流すことで電気をためられるようになっています。

正極の金属が電解液に溶けだし電子が負極に移る化学反応です。

このように、逆の化学反応を起こして放電前の状態に戻せるので、蓄電池は充電と放電を繰り返せます。

 

大容量なのに小型「リチウムイオン電池」

リチウムイオン電池もニッケル水素電池と同じく小型の蓄電池の一つですが、大容量なのが特徴です。

電圧もニッケル水素電池より高いため、小型の蓄電池でも効率的に放電できます。

家庭用蓄電池の多くは小型で高性能なリチウムイオン電池ですが、その他の主な用途は、ノートパソコン、携帯電は、電気自動車、ハイブリッド車などです。

以前は電気自動車やハイブリッド車のバッテリーとして水酸化ニッケルが使われていましたが、現在では機能面を考慮してリチウムイオン電池が主流になりました。

リチウムイオン電池の正極にはコバルト酸リチウムやニッケル酸リチウムなどのリチウムを含む金属酸化物、負極にはグラファイトなどを使っています。

電解液として使っているのはリチウム塩を溶かした有機電解液です。

 

家庭用蓄電池に求められる根本的な役割

電気代節約にもつながる家庭用蓄電池には、さまざまな役割があります。

例えば、電力供給のバランスを整えたり、非常時のバックパップとして活躍したりすることです。

停電が起きた時に電気が使えないと不便ですが、蓄電池があれば電気の復旧を待ちながら、ある程度電気を使えます。

家庭用蓄電池の根本的な役割を理解しましょう。

 

 

太陽光発電での蓄電池のメリット

蓄電池自体にも非常時のバックアップとしての役割がありますが、太陽光発電をプラスすれば非常時に役立ちます。

蓄電池は充電した電気を使い切ると停電時はもう使えません。

しかし、太陽光発電の電気を使えれば再び充電できるので、電気を使える期間が長くなります。

節電効果も太陽光発電との併用でアップします。

太陽光発電だけでは夜間の電力自家消費はできません。

蓄電池に充電すれば夜間でも発電した電気を自家消費できるので、電力会社から電気を買う機会も減らせます。

節電と同時に電気代の節約にもなるでしょう。

 

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