二次電池の種類一覧

スマホ、電気自動車、非常用電源──どれも二次電池が支えています。でもひと口に二次電池といっても、実は中身の化学反応はさまざまです。

そこで今回は、代表的な二次電池の種類一覧と、それぞれの化学的特徴をまとめて整理します。材料や反応の違いがわかると、用途の違いも自然と見えてきますよ。

代表的な二次電池の種類

まずは主要な種類を一覧で押さえましょう。

• 鉛蓄電池。
• ニッケルカドミウム電池（Ni-Cd）。
• ニッケル水素電池（Ni-MH）。
• リチウムイオン電池（Li-ion）。
• リチウムポリマー電池。

──それぞれ、電極材料や電解質が異なります。

鉛蓄電池：歴史ある基本形

1859年に登場した最古の実用二次電池です。正極に二酸化鉛（PbO₂）、負極に鉛（Pb）、電解液に希硫酸を使用します。

放電すると両極が硫酸鉛に変化し、充電で元に戻る可逆反応を利用しています。構造は比較的シンプルですが、重量が大きいのが特徴です。

ニッケル系電池の特徴

次に登場したのがニッケル系電池です。

ニッケルカドミウム電池（Ni-Cd）

正極は水酸化ニッケル、負極はカドミウム、電解液は水酸化カリウムです。丈夫で大電流に強いですが、カドミウムは有害性があり、現在は使用が減っています。

ニッケル水素電池（Ni-MH）

Ni-Cdの改良型で、負極に水素吸蔵合金を使用します。有害金属を減らし、容量を向上させました。単三充電池などで広く使われています。

• アルカリ性電解液を使用。
• 比較的安定した反応系。
• 繰り返し使用に強い。

リチウム系電池の特徴

現在の主流はリチウム系です。

リチウムイオン電池

正極にはコバルト酸リチウムやリン酸鉄リチウムなど、負極には黒鉛が使われます。充放電時にリチウムイオンが電極間を移動するのが特徴です。

リチウムポリマー電池

基本反応はリチウムイオン電池と同じですが、電解質がポリマー系で、薄型化しやすいのが特長です。スマホやタブレットに多く使われます。

• 高いエネルギー密度。
• 軽量で小型化しやすい。
• 電解質は有機系。

それぞれの化学的な違いを整理

まとめると、化学的な違いは主に次の点にあります。

• 使用する電極材料。
• 電解液の性質（酸性・アルカリ性・有機系）。
• 反応で移動するイオンの種類。

──材料が変われば、電圧・容量・安全性・重量などの特性も変わります。

たとえば鉛蓄電池は約2V/セル、ニッケル系は約1.2V/セル、リチウムイオンは約3.6〜3.7V/セルと、公称電圧も異なります。ここも化学系の違いによるものです。

ここまで、二次電池の種類と化学的特徴を整理してきました。材料の違いが、そのまま性能の違いにつながっています。

まとめると──

1. 鉛蓄電池は鉛と硫酸の反応を利用。
2. ニッケル系はアルカリ性電解液と水酸化物系反応。
3. リチウム系はリチウムイオンの移動を利用。

──以上3点が代表的な違いです。

そして大切なのは、どの電池も“可逆的な化学反応”を共通点に持っていることです。 二次電池は材料こそ違えど、化学反応を行き来させるという原理は共通しています。
用途や性能は材料で変わる──そこが種類ごとの個性なのですね。