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お役立ちコラム

電気料金の高騰が毎日の暮らしに大きな影響を与えています。地域によっては、盛夏や厳冬などの際に計画停電が実施されることもあり、不便を感じている方も多いのではないでしょうか。

このように日常生活に欠かせない電気に関わる不便を解消するために、家庭用蓄電池の導入を検討されている方が増えています。そこで今回のコラムでは、蓄電池のメリットをより理解するために、蓄電池の仕組みについてわかりやすく解説していきます。

電気は貯めることができない

電気とは、電子が移動することなどで起きる現象の総称です。そのまま閉じ込めることはできませんが、電気エネルギーを何かの形に変えることで貯めることが可能になります。その方法の一つが蓄電池です。

蓄電池は、充電をすることで電気を蓄えることができる電池のことです。充電という言葉から電気エネルギーをそのまま貯めているようなイメージですが、実際は化学反応を使って電気エネルギーを化学エネルギーに変えて貯めるという仕組みになっています。

次の項目から蓄電池の仕組みについて解説していきます。

蓄電池とは

蓄電池とは電気エネルギーを蓄えて使うことができる電池のことです。日常のあらゆるシーンで使われており、実は身近な存在です。具体的に見ていきましょう。

身近にある蓄電池

蓄電池には定義はありませんが、充電した電気を繰り返して使用できる電池のことで、二次電池という言い方もされます。身近なところで言えば、スマートフォンやパソコンのバッテリーなども蓄電池の一種です。そのほかにも電子機器や家電製品などで数多く使用されています。代表的なのは下記です。

• スマートフォン
• ノートパソコン
• 電気自動車（EV）
• ハイブリッドカー
• 家庭用蓄電池、など

意外と身近にある蓄電池ですが、具体的にどのような仕組みで電気エネルギーを貯めることができるのか、知らない方も多いようです。次の項目で紹介していきます。

蓄電池の仕組み

蓄電池には大きく分けて4つの種類がありますが、基本的には化学反応を利用してエネルギーを貯蔵・放出することで電気が使えるようになります。それぞれの仕組みについて、解説していきます。

電気が発生する仕組み

蓄電池の中には、硫酸などの電解液と、プラス極とマイナス極になる金属が入っています。プラス極にはイオンが溶けにくい金属、マイナス極にはイオンが溶けやすい金属が内蔵されており、イオンとくっついていた電子がマイナス極からプラス極に流れることで電気が発生する仕組みとなっています。

充電される仕組み

蓄電池の大きな特徴である充電は、蓄電池に電気を流すことでプラス極の電子をマイナス極に移動させます。これによってプラス極の金属が電解液の中に溶け出し、蓄電池の中に電気を貯めることができます。

乾電池などの使い捨ての電池の場合、電気が発生する仕組みは同じですが、使用素材が異なるため、マイナス極が電解液に流れる際に溶けてなくなってしまいます。そのため使い捨てることになるのです。

蓄電池の種類

蓄電池は使う素材などによって、いくつか種類があります。リチウムイオン電池やニッケル水素電池など、代表的な4つの蓄電池について解説していきます。

リチウムイオン電池

スマホやノートパソコンなどで使用されているバッテリーは、主にこのリチウムイオン電池です。長時間使用できるなどの特徴があり、ハイブリッドカーや家庭用蓄電池など数多くのシーンで使用されています。

ニッケル水素電池

充電式乾電池などで見かけるのがこのニッケル水素電池です。水素がマイナス極からプラス極に流れ込むことで電気が発生します。

鉛蓄電池

約150年前に開発された最も歴史が古い蓄電池です。大容量の放電ができるため、エンジン駆動時やレジャー用船舶のバッテリーなどで使用されています。

ナトリウム硫黄電池（NAS）

マイナス極に金属ナトリウム、プラス極に硫黄を配置している蓄電池です。メガワットという超大容量の貯蔵設備を可能にしており、風力発電などで使用されています。

家庭用蓄電池を導入するメリット

電気エネルギーを貯めて使用できるのが蓄電池の大きな特徴ですが、家庭用蓄電池を導入することでどのようなメリットが得られるのか解説していきます。

電気料金を抑えられる

家庭用蓄電池を導入することで得られる第一のメリットは、高騰している電気料金を低く抑えられることです。夜間などの単価が低い時間帯に電気を貯めて、単価が高い日中に電気を使用するといった使い方をすることで、使用量は同じでも電気料金を安くすることができるのです。

非常時の電源にできる

日本は地震大国と言われますが、近年は大雨や台風などの被害に遭うことも少なくありません。その際、停電が起きてしまうこともありますが、家庭用蓄電池があれば通常通り電気を使うことができます。家庭用蓄電池の機種によっては非常時に備えられるような機能も搭載しており、停電時でも普段の生活と変わらない暮らしができます。

地球環境に貢献できる

電力の使用量は同じでも、蓄電池を導入することで地球環境に貢献することができます。電力需要が高い日中に蓄電池の電気を使用することで、発電所の負荷を軽減させることができるからです。そのため、無駄なエネルギーの削減になるのです。

仕組みを理解することで、蓄電池がより身近に

電気を貯めることはできませんが、化学反応を用いることで貯められるようになります。その仕組みを採用しているのが蓄電池です。仕組みを理解することができると、より蓄電池が身近に感じるのではないでしょうか。

家庭用蓄電池を導入することで、高い電気料金を抑えることができる上に、地球環境にも貢献することができます。ぜひこの機会に導入を検討されてみてはいかがでしょうか。

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