0005.  電池の内部抵抗と過電圧

•  接触抵抗と不動態皮膜
•  反応抵抗とターフェルの式
•  溶液抵抗とセル定数、断面積、電極間距離
•  バルクと界面

平衡電位からのずれを過電圧 η 〔V〕といいます。 電池には正極と負極がありますから、それぞれの反応過電圧、拡散過電圧と、電解液による抵抗過電圧があります。 このうち内部抵抗の原因となるのは抵抗過電圧で電解液の抵抗を下げる努力がされます。 具体的には導電率を上げる、電極面積を増やす、電極間距離を減らす、などの工夫がされます。

拡散過電圧は濃度過電圧とも呼ばれる。物質移動が支配的になって生じる。

【表】単三アルカリ乾電池の電流電圧特性（例）

【物理量】溶液抵抗 R 〔Ω〕電圧降下 V_IR 〔V〕電極面積 A 〔m²〕電極間距離 d 〔m〕過電圧 η 〔V〕内部抵抗 R 〔Ω〕接触抵抗率 ρ_c 〔Ω·m²〕カットオフ電圧 V 〔V〕

電池から取り出せる最大電力は下記の通りです。

【講義ノート】電池の内部抵抗と過電圧（２０１１＿Ｈ２３）¹⁾

【数値】:内部抵抗=0.35 Ω:内部抵抗=0.35 Ω

図 乾電池の電流電位曲線

【数値】:内部抵抗=0.55 :内部抵抗=0.55 Ω

接触抵抗と溶液抵抗が存在する場合の内部抵抗です。

• (1) 立花和宏. エネルギー化学特論：電池の内部抵抗と過電圧（２０１１＿Ｈ２３）. /amenity/Syllabus/@Lecture.asp?nLectureID=3263.  (参照2011-06-01).