鉛蓄電池

概要

「鉛蓄電池」とは、正極のと負極のを希硫酸に浸した電池のこと。充電が可能な二次電池で、現在も車のバッテリーなどに使われている超強い電池です。

正極活物質は・負極活物質はで、起電力の理論値はなんと2.1Vとかなり高いです。電池式は以下の通り。

詳細

仕組み

同じ元素の鉛なのに、では酸化数が+4・では酸化数が0となっているため、ちょうど真ん中の+2に落ち着くような酸化還元反応が起こります。これを利用したのが鉛蓄電池です。

結論から言うと各電極では、

全体では、

という反応が起こります。最初の説明の通り、負極・正極は酸化数+2のになるので、「半反応式の作り方」通り考えれば、

となりそうなものです。しかし電解液が希硫酸でありとは沈殿を作るペアなので、の沈殿生成反応が同時に起こることで最初に紹介した反応式となります。

あとは基本的な電池の仕組みと同じように、負極から正極に電子を投げることで電池として働きます。

充電

鉛蓄電池に外部から別の電池をつなぐことで逆反応を起こし、充電をすることができます。

補足

• 鉛蓄電池の仕組みはNagira Academyさんの動画を、また鉛蓄電池で出題される計算問題はかないTeachannelさん・化学好きの東工大生かずきさん・ただよびベーシック理系さんなどの動画もチェック！
• ボルタ電池の問題点と同様に、電極を直接希硫酸に浸しているため負極のは直接反応してしまいます。しかしは比較的イオン化傾向が大きいなどの理由で希硫酸とは超ゆっくりしか反応しないので、実用化が難しいほど大きい問題にはなりません。ただし、使っていない電池の容量が減少してしまう1つの原因にはなっています。