二次電池と燃料電池の違いとは？わかりやすく徹底解説！

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二次電池と燃料電池の基本的な違い

私たちの生活の中でエネルギーをためたり、使ったりする装置として「二次電池」と「燃料電池」があります。

二次電池は、充電して何度も繰り返し使える電池のことを指し、スマートフォンやノートパソコン（関連記事：ノートパソコンの激安セール情報まとめ）に多く使われています。
一方、燃料電池は外から燃料（代表的には水素）を供給しながら電気を作り出す装置で、車の動力源としても注目されています。

これら二つは似ているようで使い方や仕組みが大きく違います。
以降ではその特徴や用途、仕組みの違いを詳しく見ていきましょう。

二次電池の特徴と仕組み

二次電池は内部にエネルギーを蓄え、放電と充電を繰り返せる蓄電池です。代表的な種類にはリチウムイオン電池やニッケル水素電池があります。

内部には正極と負極があり、電気を使うときは正極から負極に向かって電子が流れ、充電すると逆に流れを戻します。

この充放電のサイクルが繰り返せるため繰り返し使えるのが特徴です。

スマホやノートパソコン、電動工具、電気自動車などさまざまな機器に使われています。
また、エネルギー密度が高く、小型軽量であることも利点です。
ただし、使い切った後は内部の化学反応が変化するため、充電回数や寿命に限界があることに注意が必要です。

燃料電池の特徴と仕組み

燃料電池は使用中に外部から燃料を連続供給することで、電気を作り続ける発電装置です。
代表的な燃料は水素と酸素で、二つが反応して水が生成されるときに発生する化学エネルギーを電気に変えます。

燃料電池は燃料タンクと発電部に分かれ、燃料の補給が続く限り電気を供給し続けることが可能です。

種類は固体高分子型（PEMFC）、リン酸型、溶融炭酸塩型などいくつかありますが、中でも水素を使った固体高分子型は低温で動作し、車の動力源に適しています。
また、燃焼によるエネルギー変換ではないため、発熱が少なく、騒音も非常に小さいのが特長です。

ただし、燃料の貯蔵や供給設備が必要で、コストも高い点が課題となります。

二次電池と燃料電池の比較表

ポイント	二次電池	燃料電池
エネルギー供給	内部に蓄えられた電気を放電	外部から燃料を供給し発電
充放電	繰り返し可能	使うたびに燃料補給が必要
用途	スマホ、電動工具、電気自動車など	自動車、非常用電源、発電所など
寿命	充電回数に依存	燃料補給が続く限り長時間使用可能
環境負荷	リサイクルが課題	水と少量の排熱のみで環境にやさしい
特徴	コンパクトで可搬性が高い	連続的に電気を供給できるが設備が必要

まとめ

二次電池はエネルギーをためて必要なときに使う装置です。
繰り返し使えるためスマホや電気自動車に向いていますが充電回数に寿命制限があります。

燃料電池は燃料を補給し続けながら電気を作り出す方式で、発電時間が長く速やかな充電の必要がありません。
ただし、燃料の保管や補給設備が必要で運用コストが高いのが課題です。

このように二次電池と燃料電池は仕組みも使い方も違い、それぞれの特長を活かす形で私たちの生活や産業を支えています。

ピックアップ解説

今回は「燃料電池」について少し掘り下げてみましょう。燃料電池の魅力は何と言っても水素と酸素が反応して電気を生むクリーンなエネルギー源であることです。

でも水素って取り扱いが難しいんです。ガスで軽いので空気中にすぐ拡散し、爆発しやすい一面もあります。だから安全に運搬して使うには専門の技術や設備が必要になるんですね。

だからこそ近年は水素ステーションの普及や水素製造の効率アップが進んでいて、将来のクリーンエネルギーとして期待されています。

燃料電池はまだおうちにある電池とは違うので、そうした苦労や工夫も知ると面白いですよね。

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