平成25年度 筆記試験 問13 解説 アルカリ蓄電池の特徴

この問題は、蓄電池の種類ごとの性質を比較する知識を問うています。正解を導くには、アルカリ蓄電池も鉛蓄電池と同様に「電解液」を必要とするという基本的な事実を知っていれば、即座に「イ」が誤りであると判断できます。

蓄電池における電解液の役割

蓄電池は、内部の化学反応によって電気エネルギーを蓄えたり放出したりします。この化学反応を進めるためには、イオンを移動させるための媒体が必要であり、それが電解液です。

鉛蓄電池では希硫酸が用いられ、アルカリ蓄電池（ニッケル・カドミウム蓄電池など）では、水酸化カリウム水溶液などが用いられます。したがって、いずれの蓄電池においても、電解液は欠かせない構成要素です。この知識さえあれば、他の選択肢の内容を深く検討するまでもなく、誤りを見抜くことができます。

各選択肢の妥当性評価

蓄電池の性質を比較する問題では、以下の特徴を整理しておくと非常に強力です。

• イ：電解液が不要である（誤り）：前述の通り、アルカリ蓄電池も電解液を使用します。
• ロ：起電力は鉛蓄電池より小さい（正しい）：鉛蓄電池の公称電圧は約2Vですが、アルカリ蓄電池（ニッケル・カドミウム蓄電池）の公称電圧は約1.2Vであり、単位セルあたりの起電力は低くなります。
• ハ：保守が簡単である（正しい）：アルカリ蓄電池は、充放電による電解液の比重変化が少なく、鉛蓄電池と比較して自己放電が少ないことや、過充電・過放電に対して比較的強いため、メンテナンスの手間が軽減されます。
• ニ：小形密閉化が容易である（正しい）：化学反応中に発生するガスを制御しやすいため、密閉構造の電池を作りやすく、ハンディ機器やバックアップ電源として小型化・コンパクト化がしやすい特徴があります。

蓄電池の知識が現場で意味するもの

第一種電気工事士試験におけるこの問題の意図は、単なる暗記の確認にとどまりません。現場において非常用電源設備や蓄電池設備を取り扱う際、どの方式の電池を採用すべきか、あるいは保守点検時にどのような点に注意すべきかを判断する基礎力を養うことにあります。

たとえば、密閉型か開放型かといった構造の違いは、設置場所の換気設備やメンテナンス周期に直結します。試験で問われる「特徴」は、そのまま実務上の「注意点」に置き換わります。「電解液という液体が入っている」という事実を理解しておくことは、漏液リスクの認識や、適切な取り扱い手順を守るためのもっとも基本的な安全意識につながるのです。

参考リンク

• 蓄電池の種類と特徴 - 電気設備技術者向け技術解説
• 【電子工作】ニッケル水素電池とリチウムイオン電池を比較して遊んでみた
• 蓄電池の基本原理と分類（電気化学会 学術解説）