０３．９
林 正幸
マンガン乾電池
解 説
乾電池についてはすでにこのホームページのダニエル電池とマンガン乾電池やマンガ
ン乾電池と鉛蓄電池で紹介しているが、私としては性能がいまいちで満足していなかっ
た。そして実際の電池では二酸化マンガンは電気分解で製造するもの（「電マン」と呼
ばれる）が使われているので、今回はそれを購入してもう一度自分なりの処方を検討し
てみた。
実際の乾電池の形にするのは手間がかかるので、手軽にでき原理が分かる処方を考え
た。セパレータはろ紙からセロハンに代えた。正極活物質は脱脂綿の上からかけて染み
込ませるようにした。塩化亜鉛水溶液の濃度は、この処方では１５％がベストで、その
とき豆電球が１５分以上明るく点灯するようになり、大幅な改善ができた。ちなみに同
じ条件で通常の二酸化マンガンを使うと５分しか点灯しない。なお水溶液の濃度が５％
％でも１０分は豆電球が点灯する。
主要な反応式は次のようである。
負極 ４Ｚｎ ―→ ４Ｚｎ2+ ＋ ８ｅ-
４Ｚｎ2+ ＋ ８Ｈ2Ｏ ―→ ４Ｚｎ(ＯＨ)2 ＋ ８Ｈ+
４Ｚｎ(ＯＨ)2 ＋ ＺｎＣｌ2 ―→ ＺｎＣｌ2・４Ｚｎ(ＯＨ)2
正極 ８ＭｎＯ2 ＋ ８Ｈ+ ＋ ８ｅ- ―→ ８ＭｎＯ(ＯＨ)
準 備
・亜鉛板、炭素板、バット
・５０ｍｌビーカー、ガラス棒
・セロハン（１９×１０ｃｍ）
・カット綿（１５×５ｃｍ）
（商品をさらに２枚にはがして、幅５ｃｍに切る ０.７５ｇ）
・塩化アンモニウムを加えた１５％塩化亜鉛水溶液
（塩化亜鉛６ｇと塩化アンモニウ１ｇに水３３ｍｌを加えて溶解する）
・二酸化マンガン（電マン）
・黒鉛粉末
・豆電球とクリップコード
操 作
（１）バットの底を上にして亜鉛板を置く。
（２）塩化アンモニウムを加えた１５％塩化亜鉛水溶液で濡らしたセロハンを被せ、カ
ット綿を置く。
（３）５０ｍｌビーカーで、二酸化マンガン１ｇと黒鉛粉末５ｇに１５％塩化亜鉛水溶
液１３ｍｌを加えてガラス棒で混ぜ、全体に広がるようかける。
（４）炭素板を被せて、豆電球に接続する。
（５）終わったら、脱脂綿とセロハンの部分は水に洗い出して重金属処理をする。電極
板は水洗いする。
＜追記（０９．７）＞
アルカリ乾電池
上の「塩化アンモニウムを含む１５％塩化亜鉛水溶液」を３ｍｏｌ/Ｌ水酸化カリウム
水溶液に、正極をステンレス板に代えると、アルカリ乾電池ができる。
電圧は１.４６Ｖで、電流は１５０ｍＡほど流せる。ソーラーモーターにつなぐと、勢
いよくまわり続ける（残念ながら豆電球は無理）。
反応式は「電池工業会」のホームページを参考にすると次のようである。
負極 Ｚｎ ―→ Ｚｎ2+ ＋ ２ｅ-
Ｚｎ2+ ＋ ２ＯＨ- ―→ ＺｎＯ ＋ Ｈ2Ｏ
正極 ２ｅ- ＋ ２Ｈ2Ｏ ＋ ＭｎＯ2 ―→ Ｍｎ(ＯＨ)2 ＋ ２ＯＨ-
（１）亜鉛板の表面に３ｍｏｌ/Ｌ水酸化カリウム水溶液１ｍＬを塗ってセロハンを被
せ、カット綿を載せる。
（２）５０ｍＬビーカーに酸化マンガン(W)１ｇと黒鉛粉末５ｇを入れてガラス棒で
かき混ぜ、３ｍｏｌ/Ｌ水酸化カリウム水溶液１３ｍＬを加えてさらにかき混ぜ、カッ
ト綿に均等に浸み込ます。
（３）ステンレス板を被せ、ソーラーモーターにつなぐ。
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