電池
「電解質」はイオン導電性が高いものが求められ、電解質が電気分解されない電圧である「電位窓」も広い方が良い。活物質などに対して化学的に安定であることも求められ、生物毒性や発火性も無いことが望まれる。電池の電解質は電解液と呼ばれる液体のものが多いが、固体の固体電解質もある。
重量・容積
化学電池の中でも一次電池と二次電池では共通する基本構成を持っている。また、燃料電池についても概略においては化学電池と共通する部分が多い。生物電池はこれらとはまったく異なる。
燃料電池は、メタノールや天然ガス、水素などの燃料から触媒を用いて発電を行う発電装置である。反応に高温を必要とするものが多い。使用する電解質や燃料の種類により以下の5種類に分類される。
リン酸形燃料電池 (PAFC):電解質にリン酸を用いるもの。100°C-1,000°Cの中温域で使用する
固体高分子形燃料電池 (PEFC):電解質に水を含む高分子を用いるもの。100°C付近の低温域で使用する
溶融炭酸塩形燃料電池 (MCFC):電解質に溶融したアルカリ金属の炭酸塩を用いるもの。100°C-1,000°Cの中温域で使用する
固体酸化物形燃料電池 (SOFC) :電解質に酸素イオン伝導性のセラミックスを用いるもの。1,000°C付近の高温域で使用する
直接メタノール型燃料電池 (DMFC) :燃料にメタノールを使用する。
一次電池 (primary cell) と二次電池 (secondary cell) の「一次」「二次」は電池の使用開始時における操作に由来する。すなわち、一次電池は電極構成材料を組み上げた時点で、両極間に起電力が発生するため、すぐに電池として利用することができる。しかしながら、二次電池は両極の構成材料の電位差が低く、外部から充電を行うことによって初めて使用可能な起電力を生じさせることが一般的である。電池が発明された当初は安定な直流電源を使用することが難しく、一次電池を用いて二次電池を充電していた。従って「すぐに使える電池=一次電池」に対して「充電してから使える電池=二次電池」となった。
大電流放電特性