0989 燃料電池は何次電池？
「いろいろな電池」に関連しての話題ですが、少々マニアックなので別の記事として扱います。
べ、別に、ブログにするネタが切れそうだから小出しにしようってわけじゃないんだからね！
燃料電池は、化学変化で電気エネルギーを取り出していることから、化学電池の一種です。
では、燃料電池は一次電池、二次電池のどちらでしょう。
両者の違いは充電の可否ですが、水の電気分解が充電に当たるから二次電池かなとか、でもそれができるように設計されているのかなとか、いろいろ考えたくなります。
ところが、燃料電池は一次電池、二次電池と並列して示されていることが多いです。つまり燃料電池は一次電池、二次電池とはさらに別物というわけです。
「燃料電池」と「一次電池、二次電池」は何が違うのでしょうか。
反応物が反応しきってなくなってしまうと一次電池はもうそれで終わり、二次電池は充電することで放電後にできた物質から最初にあった物質を復元することができるという違いがありますが、いずれも反応にかかわった物質は、ずっと電池の中に閉じ込められて、外部との出入りがない点では共通しています。
それに対して、燃料電池はどうでしょうか。燃料電池を搭載している水素自動車の水素がなくなったら、水素ステーションで補充しますよね。外部から補充している。さらに、発生した水は捨てます。つまり、電池の内外で物質のやり取りがある、これが燃料電池と一次・二次電池との決定的な違いです。
ついつい中学校で理科の教師をしていると、一つの装置で燃料電池の反応と水の電気分解ができる教材を当たり前にみているので二次電池のように見えてしまうのですが、世間一般では燃料電池に充電（水の電気分解）とかしないよな。
そうすると、燃料電池は一つの「発電装置」とみることができます。火力発電は石油や天然ガスなどを燃料に発電し、二酸化炭素などを排出していますが、燃料電池も水素を燃料に発電し、水を排出している、物質は違いますが、パターンは同じじゃないですか。むしろ燃料電池は本当に「電池」なのか？とすら思えてきます。
理屈の上では水素や酸素、水を装置の中に閉じ込めて一次電池や二次電池のようにすることも理屈の上では(もしかしたら技術的にも）可能であるかとは思うのですが、わざわざそうするメリットはたぶんなさそうです。
と、ここまで書いて、じゃあ空気電池は何なんだと一瞬思いましたが、空気はわざわざ電池の中に閉じ込める必要がないってことで(だって空気だし)例外扱いなんだろうなと勝手に納得しました。