【プロ講師解説】このページでは『電池の仕組みや各種用語（正極・負極・電子・電流など）』について解説しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。
金属板の溶解
まずは、電池について学んでいく上で重要な「金属板の溶解」について説明していく。
金属板を希硫酸（希H2SO4）に入れたときにどのような反応が起こるのか、考えてみよう。
Zn板の場合
Zn板を希H2SO4中に入れると、Zn板は融解しZn2＋となる。
ZnがZn2＋になることにより発生した2つのeーは、希H2SO4中に存在しているH＋とくっつくことにより気体のH2となって外へ出ていく。
この反応は「イオン化傾向の差」が原因となって起こる。
つまり、Znと希H2SO4中のH2のイオン化傾向を比べたときに、よりイオン化傾向の大きなZnがイオンとなって溶け出し、イオン化傾向の小さなH2が気体となる。
※イオン化傾向について詳しくは以下のページを参照
イオン化傾向（覚え方・定義・金属板の反応のしやすさ）
Cu板の場合
Cu板を希H2SO4中に入れても、（Zn板と異なり）全く変化が起こらない。
これは、Cuのイオン化傾向がH2より低いためである。
電池とは
酸化還元反応を利用して電気エネルギーを取り出す装置を電池（又は化学電池）という。
※酸化還元反応について詳しくは以下のページを参照
電池の仕組み
| STEP1 | イオン化傾向の大きい金属板が溶ける |
| STEP2 | STEP1で発生した電子e–がもう片方の金属板の方へ流れる |
| STEP3 | 流れてきたe–が（溶液中の）イオン化傾向の小さい陽イオンとくっつく |
ここからは電池の仕組みについて解説する。今回は例として最も基礎的な電池である「ボルタ電池」を用いる。
※ボルタ電池について詳しくはボルタ電池（仕組み・各極の反応・分極の理由など）を参照
STEP1
まずは、イオン化傾向の大きい金属板が溶ける。
ボルタ電池に使われている金属板はCuとZnであり、これらのうちイオン化傾向がより高いのはZnである。したがって、Zn板が溶け出す。
また、ZnがZn2+という陽イオンになったので、電子e–が発生していることも確認しておこう。
STEP2
STEP1で発生した電子e–がCu板側に伝わる。
このとき、電子e–が通過することで（電流が発生して）豆電球が点灯していることに注目しよう。
STEP3
Cu板に流れてきた電子e–は、希H2SO4中に存在しているH＋とくっつく。（＝気体のH2発生）
正極と負極
| 正極 | 電子e–を受け取る方 |
| 負極 | 電子e–を出す方 |
電池で使われている２つの極板のうち、電子e–を出す方を負極、電子e–を受け取る方を正極という。
これは、先ほど例として使ったボルタ電池。
この電池で使われている２つの電極（ZnとCu）のうち、Zn板は電子e–を出しているため負極、Cu板は電子e–を受け取っているため正極となる。
また、正極と負極の電位差のことを起電力ということも併せて覚えておこう。
電子と電流
電子e–の流れる向きと電流の流れる向きは「逆向き」である。
つまり、電子e–は負極から正極へ流れるが、電流は反対に正極から負極へ流れる。
電池の仕組みに関する一問一答
電池は【１】反応に伴って放出されるエネルギーを【２】エネルギーとして取り出すことができる。
上の図はボルタ電池と呼ばれる電池である。図のように電球を繋いだところ、亜鉛板から銅板に導線を介して電流が流れた。このとき亜鉛板と銅板の間で発生する電位差をその電池の【１】という。また、導線に向かって電子を出す金属板、つまりボルタ電池でいう亜鉛板は【２（正or負）】極、導線から電子が入ってくる金属板、つまり銅板は【３（正or負）】極といい、このように電池の【２（正or負）】極と【３（正or負）】極を導線で繋ぎ電流を流すことを【４】という。
電子は【１（正or負）】極から【２（正or負）】極に、電流は【３（正or負）】極から【４（正or負）】極に流れる。
電子e–の流れる向きと電流の流れる向きは「逆向き」である。
つまり、電子e–は負極から正極へ流れるが、電流は反対に正極から負極へ流れる。
導線に向かって電子を出す【１（正or負）】極では【２（酸化or還元）】反応が、導線から電子が入ってくる【３（正or負）】極では【４（酸化or還元）】反応が起こる。
鉛蓄電池は、放電時と逆向きに電流を流して【１】を行うことで起電力が回復し再利用できる。このような【１】可能な電池のことを【２】電池という。対して、【１】ができない電池のことを【３】電池という。
関連：計算ドリル、作りました。
化学のグルメオリジナル計算問題集「理論化学ドリルシリーズ」を作成しました！モル計算や濃度計算、反応速度計算など入試頻出の計算問題を一通りマスターできるシリーズとなっています。詳細は【公式】理論化学ドリルシリーズにて！
・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター
数百名の個別指導経験あり（過去生徒合格実績：東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など）
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆
著者紹介詳細