おもちゃの電池はアルカリ？マンガン？違いと乾電池のしくみ

こんにちは。カーハンです。

バッテリー（充電式の電池）が身近になった昨今。使い捨ての乾電池、使う機会少なくなりましたよね。
実は、おもちゃの世界では乾電池はまだまだ現役。
子供に「乾電池ある？」って聞かれて『確かあの棚の引き出しあったような、なかったような』と慌てて探したことないですか。

充電して繰り返し使える乾電池という選択もありですが、安くてすぐに使える乾電池は魅力的です。
これぞ電池のファーストフード！
せっかくのなので、乾電池のこともっと詳しくなりましょう！

乾電池の大きさ

乾電池には、形状・大きさに種類があります。ポピュラーな大きさは、筒状の単３電池と単４電池でしょうかね。

単１から単５まで、数字が大きくなるほど実際のサイズは小さくなります。
いつもどっち、悩む方に朗報です。指にからめて覚えましょう。

３番目のお兄さん指は長い、４番目のお姉さん指は少し短い。
１番目のお父さん指は太くて大きい。２番目のお母さん指は中間の太さ。
５番目の小指は一番小さい。
覚えにくいですかね。

大型の電気機器には、単1電池を使用することで効率よく、長時間運転できる。
小型の電気機器には、単4や単5電池を使用することで、運転時間は短くなるが、機器本体を小さくできる。
電池って重くて、おもちゃによっては電池の重量が３分の１のということもある。

私がよく電池を購入するのは100均。常時、アルカリ電池とマンガン電池が置かれています。単4電池の場合、アルカリだと４本。対してマンガンは６本。
「お得なのは明らかにマンガン。けど取説にはアルカリって書いてある…アルカリにするか。」
と、あいまいにアルカリを選んでしまってます。

違いはというと乾電池の中身が違います。

あまり、聞いたことない成分です。このイメージしにくい成分を「電解液」といいます。

電解液とは、実験で出てくるレモン電池のレモンの部分。
じゃがいも電池ならじゃがいも。スイカ電池ならスイカ。
液体でなくても、電気を通すことができれば電解液の役目をはたします。
ちなみに人間も電解液のように電気をとおします。強い電力は危ないですからね。

ざっくりいうと
大きな電力が必要な場合は、アルカリ。
小さな電力でいい場合は、マンガン。
おもちゃは小さい電力で充分動きます。
結論：おもちゃの場合は、アルカリと書いてあっても多くはマンガンで問題なし。

※アルカリとマンガンは一緒に使わないように。後で、説明する液漏れにつながります。

せっかくなので、乾電池のしくみを知っておきましょう。
ひとことでいいますと、

「金属の化学反応を利用して、電気を流している」

ママン

ぜんぜんわからない。もう少し詳しく知りたい。

乾電池が電気を流す＝電流をつくるしくみを、簡単に説明しましょう。

材料：
プラス極を作る金属　１枚
マイナス極を作る金属　１枚
金属を溶かす電解液　適量

必要な道具：
導線　１本

作り方：
１、＋極を作る金属と－極を作る金属を電解液につける
２、金属を電線でつなぐ

完成！

【うまく流すコツ】
用意する金属が重要だよ。
マイナス極の金属とプラス極をの金属の電位差があるほど高い電力電圧になる。同じ金属だと電力は流れないから気を付けて。

うまく電気が流れているかわからないので、レモン電池のときは間に電球をいれて光らせたりします。
おもちゃの場合は、車輪が回ったり、おもちゃが光ったり、音が鳴ったりすることで電気の流れを実感できます。

実際の乾電池は、上記の材料以外にも炭素棒などが入っていて、効率的にかつ安全に電気が流れるように作られています。

長い間電池をいれていると、電池の付近がさびていることありますよね。
白い粉になり結晶化していることもあります。
これは、電解液が解け出た結果です。
アルカリ電池なら電解液に使われているのは「水酸化カリウム」。
ネットで調べてみてください。危険なので、絶対触る気になれません。

おもちゃの電池ボックスで液漏れしてたら、有無をいわさずすぐに取り上げましょう！
大人が直接触れないようにして、きれいにとってあげてください。

知れば知るほど、小さい筒に技術が凝縮されている乾電池。
電気がないとロボットおもちゃは動きません。電気について学ぶきっかけにしてもいいですね。

以上、電池の「知ってなっとく」でした。