アルカリ乾電池は、再充電を前提としていないため、一般に一次電池に分類される、広く使われている使い切り型の電気化学セルである。AAA、AA、C、D、9Vといった標準的な形状のほか、時計や電卓に使われる小型のボタン形も作られている。大手の消費財ブランドは、携帯電子機器、おもちゃ、懐中電灯、家庭用機器向けにアルカリ電池を製造している。
化学と構造
アルカリ電池では、負極は通常、粉末状の亜鉛で構成され、正極材料は二酸化マンガンである。これらの電極は、水性のアルカリ媒体によって分けられており、一般には水酸化カリウム溶液が用いられる。この溶液が電解質として働く。放電時には亜鉛が酸化され、二酸化マンガンが還元される。この組み合わせにより、広い負荷条件と温度条件のもとで安定した公称電圧が得られる。
サイズ、性能、例
- 標準的な円筒形サイズはAAA、AA、C、Dで、物理的なサイズが大きいほど容量は増えるが、実際の動作時間は機器の消費電流に左右される。
- 長方形の9Vパックには複数のセルが直列に組み込まれており、煙感知器や一部のラジオ向けにより高い電圧を得るようになっている。
- 時計や小型電子機器向けのボタン電池は、容量を引き換えに小型化を実現している。
アルカリ電池は一般に、より古い亜鉛炭素電池（ルクランシェ電池）よりもエネルギー密度が高く、保存期間も長く、より大きな電流を必要とする条件でよく働く。一方で、いくつかの充電式化学系と比べると、連続して大きな負荷をかけた場合には容量低下が早い。
歴史、発展、注目点
アルカリ電池は、20世紀半ばに、より古い炭素亜鉛設計の改良を目的として開発・商業化された。その登場により、携帯機器はより信頼性が高く、長持ちするようになった。現代の規制と製造技術により、歴史的に腐食抑制のために使われていた水銀は、除去または大幅に削減されている。
アルカリ電池は通常、非充電式であるため、安定して大電流を消費する機器には、ニッケル水素電池のような充電式代替品のほうが適していることが多い。アルカリ電池は、放電したまま放置されたり損傷したりすると、腐食性の電解液が漏れることがある。この物質は電子機器や皮膚に害を及ぼすおそれがあるため、慎重な取り扱いと適切な廃棄が勧められる。
用途、安全性、廃棄
一般的な用途には、リモコン、時計、おもちゃ、懐中電灯、携帯ラジオなどがある。安全のため、極端な高温を避け、機器の中で新品と使用済みの電池を混在させないことが重要である。多くの地域や小売業者では、使用済み電池の回収やリサイクルの制度を設けている。環境への影響を抑え、再利用可能な材料を回収するためにも、地域の案内に従うとよい。
より詳しい技術的背景や他の電池形式との比較については、製造元や技術資料を参照するとよい。歴史的な電池の種類、一次電池の資料、そして亜鉛と二酸化マンガンの相互作用を扱う化学解説が役立つ。さらに実用面では、製造元や公的機関が案内するリサイクル・安全ページに、消費者向けのヒント、機器の使い方、電解液への注意、技術メモなどの情報がある。