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🌡️ 📆 令和4年12月8日

鉛蓄電池

1.

1.驚異のバッテリー活性剤
プランテが1858年頃発明1)2)3)

正極活物質に二酸化鉛4)、負極活物質に鉛5)を使う二次電池。水溶液系としては驚異的な2Vの起電力を持ちます6)。しかもポジションフリーのメンテナンスフリーのシール型鉛電池までできています。

正極:PbSO4+2H2O<->PbO2(α)+4H(+)+SO4(2-)7)
負極:Pb+SO4(2-)<->PbSO48)

といっても、両極に鉛の格子(グリッド)に硫酸鉛9)をつけて電解液の硫酸10)中で初期充電して、正極と負極にするのですが。自動車の電源として使われます11) 。

加工のしやすさ、強度などから、鉛のグリッドにはアンチモン12)やカルシウムが添加された合金を使います。特にカルシウムは負極の水素過電圧を大きくし、腐食も低減します。ただカルシウムは正極のグリッドと活物質の間に不働態皮膜を作りやすくなります。

最近、36V系の鉛蓄電池が車載用に開発されつつあります。ポスト-トヨタプリウスか?13)14)

リサイクルするときは、電解液である硫酸を炭酸ソーダで中和するのですが、そのときのしぶきが作業の問題になります。そのまま電解すればアンチモンを回収できる可能性があります15)。

【関連書籍】
電池16)
電池17)
電池の歴史から電池の仕組みが見えてくる18)
一次電池のしくみ19)
よくわかる電池(目次)20)
【図解】電池のはなし(目次)21)
電池とエネルギー22)

【関連講義】
お散歩の中にサイエンスを探し求めて♪,島津創業記念資料館23)
卒業研究(C1-電気化学2004~),鉛電池24)
お散歩の中にサイエンスを探し求めて♪,記念艦「三笠」25)
ピカッとさいえんす,鉛蓄電池(UPS)26)


電気・電 > å¤æ²³é›»æ± æ ªå¼ä¼šç¤¾ã„わき事業所-その2,電気・電子(コンデンサ)
仁科 辰夫,仁科先生の工場見学ルポ, 講義ノート, (2005).

緒言(C > è£½å“èª¿æŸ» > ã‚¨ãƒãƒ«ã‚® > é›»æ±  > äºŒæ¬¡é›»æ±  > é‰›é›»æ± ,二次電池
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (1858).

エネルギ > åŒ–学エネルギーから電気エネルギー(鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池),エネルギー変換化学@2006
立花 和宏,エネルギー変換化学, 講義ノート, (2006).

実験方法 > ææ–™ï¼†è©¦ > æ´»ç‰©è³ª > é‰›,活物質
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (2006).

ミュージ > æ­´å²ï¼ˆç”£ > å³¶æ´¥å‰µæ¥­è¨˜å¿µè³‡æ–™é¤¨,歴史(産業史)博物館・資料館
立花 和宏,お散歩の中にサイエンスを, 講義ノート, (2009).

緒言(C > è£½å“èª¿æŸ» > ã‚¨ãƒãƒ«ã‚® > é›»æ±  > äºŒæ¬¡é›»æ±  > é‰›é›»æ± ,二次電池
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (1858).

ミュージ > æ­´å²ï¼ˆç”£ > è¨˜å¿µè‰¦ã€Œä¸‰ç¬ ã€,歴史(産業史)博物館・資料館
立花 和宏,お散歩の中にサイエンスを, 講義ノート, (2012).

ピカッと > å®‡å®™ã«è¡Œ > é‰›è“„電池(UPS),宇宙に行った電池
立花 和宏,ピカッとさいえんす, 講義ノート, (2013).

(1電池 > äºŒæ¬¡é›»æ± 
数研出版編集部, 視覚でとらえるフォトサイエンス化学図録, 数研出版, , (1998).
(2電気・電 > å¤æ²³é›»æ± æ ªå¼ä¼šç¤¾ã„わき事業所-その2,電気・電子(コンデンサ)
仁科 辰夫,仁科先生の工場見学ルポ, 講義ノート, (2005).
(3 > ã•ã¾ã–まな種類がある二次電池の特徴
三洋電機(株), よくわかる電池, 日本実業出版社, , (2006).
(4酸化鉛PbO2(α), = 239.1988 g/mol, (化学種).
(5鉛LeadPb, = 207.2 g/mol, (化学種).
(6 > é›»æ± ã®ç¾¤åƒ
橋本尚著, 電池の科学 : 生物電池から太陽電池まで, 講談社, , (1987).
(7)   PbO2(α) + 4H+ + SO42- + 2e- â†â†’   PbSO4 + 2H2O, = 1.698 V, (反応-284).
(8)   PbSO4 + 2e- â†â†’   Pb + SO42-, = -0.3505 V, (反応-278).
(9硫酸鉛(Ⅱ)PbSO4, = 303.2636 g/mol, (化学種).
(10硫酸sulfuric acidH2SO4, = 98.07948 g/mol, (化学種).
(11緒言(C > è£½å“èª¿æŸ» > ã‚¨ãƒãƒ«ã‚® > é›»æ±  > äºŒæ¬¡é›»æ±  > é‰›é›»æ± ,二次電池
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (1858).
(12アンチモンAntimonySb, (元素).
(13鉛蓄電池の最近の話題
大前 孝夫, 電気化学および工業物理化学,72,652(2004).
(14エネルギ > åŒ–学エネルギーから電気エネルギー(鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池),エネルギー変換化学@2006
立花 和宏,エネルギー変換化学, 講義ノート, (2006).
(15実験方法 > ææ–™ï¼†è©¦ > æ´»ç‰©è³ª > é‰›,活物質
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (2006).
(16 > é›»æ± 
数研出版編集部, 視覚でとらえるフォトサイエンス化学図録, 数研出版, , (1998).
(17 > é›»æ± 
竹内敬人ほか, ダイナミックワイド図説化学, 東京書籍, , (2003).
(18 > é›»æ± ã®æ­´å²ã‹ã‚‰é›»æ± ã®ä»•çµ„みが見えてくる
三洋電機(株), よくわかる電池, 日本実業出版社, , (2006).
(19 > ä¸€æ¬¡é›»æ± ã®ã—くみ
池田宏之助・武島源二・梅尾良之, 【図解】電池のはなし, 日本実業出版社, , (1996).
(20 > ã‚ˆãã‚ã‹ã‚‹é›»æ± ï¼ˆç›®æ¬¡ï¼‰
三洋電機(株), よくわかる電池, 日本実業出版社, , (2006).
(21 > ã€å›³è§£ã€‘電池のはなし(目次)
池田宏之助・武島源二・梅尾良之, 【図解】電池のはなし, 日本実業出版社, , (1996).
(22 > é›»æ± ã¨ã‚¨ãƒãƒ«ã‚®ãƒ¼
山下正通、小沢昭弥, 現代の電気化学, 丸善, , (2012).
(23ミュージ > æ­´å²ï¼ˆç”£ > å³¶æ´¥å‰µæ¥­è¨˜å¿µè³‡æ–™é¤¨,歴史(産業史)博物館・資料館
立花 和宏,お散歩の中にサイエンスを, 講義ノート, (2009).
(24緒言(C > è£½å“èª¿æŸ» > ã‚¨ãƒãƒ«ã‚® > é›»æ±  > äºŒæ¬¡é›»æ±  > é‰›é›»æ± ,二次電池
仁科 辰夫,卒業研究(C1-電気化学, 講義ノート, (1858).
(25ミュージ > æ­´å²ï¼ˆç”£ > è¨˜å¿µè‰¦ã€Œä¸‰ç¬ ã€,歴史(産業史)博物館・資料館
立花 和宏,お散歩の中にサイエンスを, 講義ノート, (2012).
(26ピカッと > å®‡å®™ã«è¡Œ > é‰›è“„電池(UPS),宇宙に行った電池
立花 和宏,ピカッとさいえんす, 講義ノート, (2013).