電池が一番わかる | 京極一樹の数学塾

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『しくみ図解 電池が一番わかる』

batteries.jpg著者:    京極一樹
発行所:   技術評論社
発行日:    2009/12/22
ISBN:     4048688146
頁数:    A5版240頁
本体価格:  ¥1,580(税抜)

1975年ごろから、電池、燃料電池、太陽電池は大きな進歩を遂げました。そして21世紀は、電気自動車やハイブリッド自動車が一般に実用化され、地球温暖化を押しとどめようとする声の高まりがこれを後押ししています。
 私たちの身のまわりは電池であふれています。あまりに種類が多くなり、どの電池がどのような用途に適しているのか、「もうわけがわからない」というのが本音ではないでしょうか。まず、それぞれの種類の電池の特徴と登場の背景を中心に解説しました。そして、できるかぎり多くの「電池」の化学と産業の最新情報を整理してまとめました。
 乾電池・充電池はマンガン乾電池・アルカリ乾電池に加えてニッケル水素電池とリチウム電池が市場を席捲しています。そしていずれも世界最高レベルの製品です。燃料電池も大型のものは少し出遅れているようですが、小型のパソコン用の電池は世界で最初に商品化しています。実はマンガン電池もニッケル水素電池(Ni-MH)電池も日本の発明品であることご存知でしたでしょうか。
 そしてさらに2009年7月から、日本中の充電スタンドの整備が開始されました。これがなければプラグイン電気自動車やプラグインハイブリッドが実用化できません。2009年は日本の「電気自動車元年」ともいえる年なのです。
 太陽電池の解説では、本来は固体物性物理や半導体の知識が必要なのですが、本書ではこれらには立ち入らず、できるだけ平易に解説しました。
 太陽電池の変換効率は、最初は6%程度でしたが、今はシリコン系電池で20%超、多接合化合物電池で36%弱まできています。実用レベルでも15~20%が実現され、2010年以降に各種の太陽電池の発電コストが既存電力のコストを割り込もうとしています。これを2009年11月から始まった余剰電力買取制度(電力コストの約2倍での買い取り)が後押しします。日本で太陽電池市場がブレークするのも目前でしょう。
 本書によって少しでも「電池」の理解を深めていただけることが、小生の最上の喜びです。

2009年11月吉日
著者


第1章 電池の概要と歴史
1 さまざまな電池の種類
2 さまざまな電池の歴史
3 乾電池の種類と記号
4 蓄電池の種類と記号
5 どんな電池が使われているのか
6 燃料電池とその歴史
7 太陽電池とその歴史

第2章 一次電池の種類としくみ

1 マンガン乾電池のしくみ
2 アルカリ乾電池のしくみ
3 ニッケル乾電池とオキシライド乾電池
4 乾電池の性能と用途
5 乾電池の用途と使い分け
6 電池のエネルギー密度の比較
7 さまざまなリチウム一次電池
8 酸化銀電池と水銀電池
9 空気亜鉛電池のしくみ
10 その他の一次電池

第3章 二次電池の種類としくみ
1 二次電池の性能と用途
2 ニッカド電池のしくみ
3 ニッケル水素電池のしくみ
4 リチウムイオン電池のしくみ
5 金属リチウム二次電池のしくみ
6 鉛蓄電池の種類としくみ
7 電力貯蔵のための二次電池
8 ナトリウム硫黄電池のしくみ
9 レドックスフロー電池のしくみ

第4章 燃料電池の種類としくみ
1 燃料電池の種類としくみ
2 燃料電池のエネルギーのしくみ
3 燃料電池の構成要素
4 固体高分子形燃料電池のしくみ
5 アルカリ形燃料電池のしくみ
6 リン酸形燃料電池のしくみ
7 溶融炭酸塩形燃料電池のしくみ
8 固体酸化物形燃料電池のしくみ
9 ダイレクトメタノール燃料電池のしくみ


第5章 電気自動車の種類としくみ
1 電気自動車とは何か
2 ハイブリッド自動車のしくみ
3 エコカーとエコカー減税・補助金
4 EV・PHEVのインフラ整備
5 ハイブリッド自動車から燃料電池自動車へ
6 近距離型の電気自動車とプラグインハイブリッド
7 電気自動車と電池メーカーの提携関係

第6章 太陽電池の種類としくみ
1 太陽エネルギーの位置づけ
2 太陽電池の種類
3 太陽電池のしくみと変換効率
4 シリコン系太陽電池の種類と特徴
5 シリコン系多接合太陽電池のしくみ
6 化合物系太陽電池のしくみ
7 有機系太陽電池と量子ドット型太陽電池
8 太陽光発電の利点とコスト
9 太陽電池市場の現状と将来

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