二酸化マンガンリチウム電池とは?原理や用途について解説。

「二酸化マンガンリチウム電池」とは、負極に塩化チオニル(SOCl2)、正極にリチウム(Li)を使用した一次電池です。リチウム一次電池の中では最も普及している電池です。パソコン、電卓など 幅広く使用されます。

 

リチウムイオン電池とは異なる、リチウム"一次電池"です。二酸化マンガンリチウム電池やフッ化黒鉛リチウム電池の兄弟です。

 

本稿では、

「二酸化マンガンリチウム電池とはどんな電池?」

「二酸化マンガンリチウム電池の用途や反応について教えて」

という疑問にお答え致します。

 

 

二酸化マンガンリチウム電池の概要

 

「二酸化マンガンリチウム電池」とは、負極に二酸化マンガン(MnO2)、正極にリチウム(Li)を使用した一次電池です。リチウム一次電池の中では最も普及している電池です。パソコン、電卓など 幅広く使用されます。

 

以下、二酸化マンガンリチウム電池の特徴をまとめた表になります。

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用途

 

二酸化マンガンリチウム電池の用途は、 パソコン、OA機器、電子辞書、電卓、デジカメ、時計などの小型電子機器に幅広く使用されています。コイン形や円筒形があります。

 

最初は、ディスクカメラやコンパクトカメラに使用されてたことが初めてです。そこから、徐々に用途を広げていきました。

 

現在、マクセル、パナソニック、三菱電機、村田製作所から発売されています。CR20~~タイプの電池はほぼ二酸化マンガンリチウム電池です。

 

電池を作っている主要な会社はどこも出しているんだね。

 

歴史

 

二酸化マンガンリチウム電池の歴史は、 1979~1982年の銀の高騰で、酸化銀電池の代替として開発されたことが初めてです。このことから、二酸化マンガンリチウム電池は、酸化銀電池と互換性があると言われていますが、公称電圧が2倍程度異なるので、一概に互換性があると言っていいのかは疑問です。

 

構成

 

二酸化マンガンリチウム電池の構成は以下のとおりです。

 

  • 正極 二酸化マンガン(MnO2)
  • 負極 リチウム(Li)
  • 電解液 有機電解液(プロピレンカーボネート)
  • セパレーター

 

金属リチウム二次電池とまんま一緒の構成だね。

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二酸化マンガンリチウム電池の構造は以下のとおりです。

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反応

 

二酸化マンガンリチウム電池の反応式は以下のとおりです。

 

  • 負極 リチウムがリチウムイオンになり電子を放出します。
  • 正極 二酸化マンガンがリチウムイオンと電子を受け取り、MnOOLiを作ります。

 

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起電力

 

二酸化マンガンリチウム電池の公称電圧は3Vです。二酸化マンガンの標準電極電位が、約0.15Vで、リチウムが約-3Vであるため、起電力3V程度の電圧になります。

 

特徴

 

二酸化マンガンリチウム電池の特徴は以下のとおりです。 

 

メリット

  •  一定電圧
  • 容量が大きい(寿命が長い)

 

デメリット

  • 電解液の内部抵抗が高い
  • リチウムが高い
  • リチウムが危険

 

同じリチウム一次電池の「フッ化黒鉛リチウム電池」や「塩化チオニルリチウム電池」の記事も参考になります。

 

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