地球温暖化を防ぐため︑欧州各国は脱炭素社会を持続可能な社会のために現在︑二次電池︵蓄電池︶が注目されていることは︑目指して太陽光や風力を利用する再生エネルギーの電池が注目される
世界の状況

地球環境と密接に関連する持続可能な社会を作るこ
炭火力発電の全廃を決めています︒ＥＵや日本は２利用を掲げ︑主要国では温室効果ガス排出が多い石

産業革命が起こった後の１８５０年頃に比べ︑現０５０年までに温室効果ガス排出を実質ゼロにするとと深く関係しています︒
代では気温が ・ ℃増加したといわれます︒特にれています︒図１は２０００年を起点として︑２１室効果ガスが大量に排出されたことによると考えら︑メタン︑さらにはフロン類などの温炭素︵ＣＯ ２︶

地球温暖化の原因は産業活動が活発になり︑二酸化による風水害が甚大になっていると感じられます︒

最近では干ばつ︑森林火災︑台風やハリケーンなどが半減すると予測されています︒再生可能エネルギ

います︒各国の努力が実れば２０３０年には排出量年までに温室効果ガス排出の実質ゼロを目標にして陽光発電や電気自動車︵ＥＶ︶の導入など︑２０６０る中国は︑再生可能エネルギー導入に熱心です︒太Ｏ ２約３３５億トン︵２０１８年︶の約３割を排出す目標を立てました︒毎年全世界で排出されているＣ工場

PHV

BOX
電気自動車関連市場の最新動向と将来予測』（総合プランニング）の調査などを参考に作成

００年まで温暖化対策を取らなかった時と取った時

2050

要点

ーの蓄電と利用には二次電池が必要で︵図２︶
︑排出-2
2000

2035 （年）予測の気温上昇曲線を表しています︒もし今後１・５℃

厳しい温暖化対策をとった場合

2100

2030
予測
2025
予測
2024
予測
2023
予測

量の約 ％を占める運輸部門の動力がＥＶへ移行す

EV市場予測
図3

2022
予測
2021
予測

以上の気温上昇が続けば︑シベリアの永久凍土が溶HV

102011

れば︑そこにも二次電池が使用されます︒図３に世太陽光パネル

解し始め︑メタンガスが発生し︑温暖化に拍車をか蓄電システム
発電所

［年］

0

IDCC 第 5 次評価報告書 統合報告書 政策決定者むけ要約図 SPM.1（a）
より環境省が作成した図をもとに作成●地球環境と二次電池は密接に関係している●再生可能エネルギーの蓄電に二次電池を利用●EV市場の拡大も二次電池の普及を後押しする『2021 年版

社会で必要とされる電力システム
図2

EV
HV ： 805 万台
PHV ： 975 万台
EV ：2,245 万台

2000

2020
見込

2

2

界のＥＶ関連の市場規模を示します︒２０３０年に4（2035 年にEV が 4000 万台を超える予想もあります）
2035 年市場予測

（万台）
3000

2019
実績
0用語解説

1

現状を上回る温暖化対策をとらなかった場合ＥＶは４０００万台を超えるという予測もあります︒

6けることになります︒同時に海水面が上昇し︑低い［℃］土地は冠水することになります︒

1000

1
二酸化炭素の排出量と気温上昇図1二次電池の基礎知識●第1章

な土器が見つかりました︒中には銅筒があり︑さら１９３２年︑バグダッド郊外の遺跡で図１のよう起こりました︒ガルバーニの没後２年の１８００年て触れさせることで発生したと考え︑両者で論争がした︒２つの異なる金属︵メス︶をカエルの足を通しバグダッド電池︑ガルバーニのカエルの実験︑ボルタの電池にその中に鉄棒がアスファルトで固定されていましにボルタ電池が発明され︑ボルタに軍配が上がりま電池が生まれた
歴史た︒このような土器にワインや酢を入れれば約０・した︒ボルタ電池は電池の化学が含まれています︒

電池説が薄らぎました︒パピルス紙に祈祷文が入っの後︑電気的な使用の痕跡が見当たらないことから素が発生しました︒同時に電子は亜鉛負極から銅正ずつ溶解しましたが銅は溶解せず︑表面や液中に水これを希硫酸の液体に漬けると︑亜鉛は表面が少しボルタは２つの金属として亜鉛と銅を選びました︒

８Ｖの電位と１ 弱の電流が得られることから︑電ているものが見つかっており︑宗教的な意味を持つ極に向かって銅線を流れ︵電流はこの逆︶︑最初は池ではないかと一時期は期待されました︒しかしそものではないかと推察されています︒
・ Ｖで︑すぐに水素の分極が起こり︑約０・８Ｖによる死んだカエルの実験と考えられます︒１７８
池では亜鉛が銅に比べてイオンになりやすいため亜の電気が得られることを確認しました︒ボルタの電次世代に繋がる電池の最初の発見は︑ガルバーニ
０年︑ガルバーニはカエルを解剖する際に切断用とBOX
負極 Zn → Zn2+ + 2e－
正極 2H + → 2e－ + H 2

鉛が負極︑銅が正極になり︑電子は負極から正極に銅含有メス●バグダッド電池は本当に電池なのか？
●ガルバーニが動物電気説を提案●ボルタが現代に通じるボルタ電池を発明

1213

要点H21

亜鉛含有メス

固定用のメスをいれたところ︑筋肉が震えるのを発高さ 10cm
幅3cm

流れました︒ボルタはこの原理を利用してこの電池

鉄棒見しました︵図２︶︒１７９１年には︑生物の中に電2+

HH
SO 42－2+Zn
用語解説

1Zn++

アレッサンドロ・ボルタ
SO2－4mAを直列に配列して電堆を形成し︑メッキや電灯など銅筒に利用しました
︵図３︶
︒

土器

気が蓄えられる﹁動物電気﹂の考えを論文で提案しまアスファルトした︒一方ボルタはこれを物理現象としてとらえまZn

ボルタとボルタ電池
図3

希硫酸を含む液体をしみこませた布+H2
H

亜鉛
銅板
亜鉛板

電堆（でんたい）
電流電流

ガルバーニによるカエルの実験
図2

正極 銅電子負極Zn2
図1 あああああバクダッド電池

二次電池の基礎知識●第1章

日本の電池開発にも影響を与えたも伝わり︑佐久間象山はこの電池を︑国産初の電信

ダニエル電池とルクランシェ電池

ボルタの電池では︑希硫酸は水素イオンや硫酸イ反応はほとんど起こらず︑電子のほとんどは銅の方ないかと考える人がいると思います︒しかし︑このは︑水素イオンが亜鉛表面の電子と結合するのではいは還元反応が同時に起こります︒ボルタの電池で反応が還元反応です︒電池では両極で酸化反応あるす︒物質が電子を失う反応を酸化反応︑電子を得る

屋井先蔵は１８８９年に屋井乾電池として製品化し︑するなどの試みが欧州や日本でなされました︵図２︶︒

電池を考案しました︒その後電解液をペースト状に使用できる現代の乾電池の基礎となるルクランシェ

解液には塩化アンモニウム水溶液を用いて︑長期間鉛︑正極に水素の発生を抑える二酸化マンガン︑電１８６６年には仏国のルクランシェが︑負極に亜機の電源や医療用に使用したといわれます︒

へ移動します︒ボルタの電池では放電の際︑主に正その電池を使った地震計を１８９３年の米国での万オンのようにイオンだけが存在する電解液になりま極表面を水素ガスが覆うようになり︑やがて電流がでは︑中国東北地方の寒冷地でも凍ることなく通信CuSO4

負極

Zn → Zn2+ + 2e－（酸化反応）

素焼き板
正極

Cu +2e－→ Cu （還元反応）

BOX

博に出品しました︒１８９４年に勃発した日清戦争

英国のダニエルはこの現象を解決するため︑図１

炭素粉末取り出せなくなる︵分極︶現象が起こりました︒

亜鉛缶負極

機器の電源として活躍したといわれます︒その後乾紙袋のようなダニエル電池を考案し実用化しました︒負素焼きの容器

電池は塩化アンモニウムを塩化亜鉛に代えて液漏れシール材

極亜鉛と正極銅を素焼き板で仕切り︑負極側には硫炭素棒正極しなくなり︑電解液を水酸化カリウムに代えたアル

ZnSO4

砂粉末

二酸化マンガン粉末●ダニエル電池は水素の発生が少ない長寿命電池●ルクランシェ電池が現代の乾電池のもとになる●日本で初めて乾電池を作った屋井先蔵

1415

酸亜鉛︑正極側には硫酸銅の水溶液を配置していま｜｜Cu2+（水溶液）｜Cu
電池式 Zn｜Zn2+（水溶液）

カリ電池になって高容量化が計られました︒

2+す︒これにより水素の発生が抑えられ︑長期間使用2+できるようになりました︒この電池は幕末の日本に塩化アンモニウム電解液

ペースト状乾電池の原理
図2

Cu

2+Zn

要点

用語解説

3
図1 あああああ
ダニエル電池

二次電池の基礎知識●第1章