二次電池 (にじでんち)は、充電 を行うことにより繰り返し使用することが出来る電池 (化学電池 )のことである。充電池 (じゅうでんち)[ 1] 、蓄電池 (ちくでんち)ともいう[ 2] 。
ソーラー充電が可能なモバイルバッテリー 二次電池は、使用していなくても時間と共に蓄えた電気が徐々に失われる(自然放電 )ため、長期保存後に使用する前には充電を行った方がよい。自然放電の大小は二次電池の種類や保存状態などによって異なる。
化学電池 では充電、放電をするためには、金属が酸化還元するイオン化傾向 を利用して酸化還元電位 を発生させる。(鉛蓄電池の場合、鉛の電極を、希硫酸でつなぐと電力と水が発生し、電位が下がる)
電極をつなぐ物質を電解質 という。通常は酸化還元作用のある液体が使われる。さらに、固体の電解質 で、正負両極をつなぐことで、安定・安全な電池が作れると研究されている。電池の名称は全固体電池 という。近年はこの全固体電池 が次世代電池として注目されている。
新原理の半導体二次電池では、エネルギー準位に電子を捕獲し充電を行う。全固体の二次電池であり電解液、電解質自体が不要である(化学電池ではなく物理電池に属する)。
近年、関連業界および一般流通分野では、「充電式電池」の略称して充電池 (じゅうでんち)と呼ぶようになってきており、製品名としても見られる[ 1] 。さらに一般流通分野、特に家庭向け としてリチウムイオンバッテリー が充電池の名称で販売された結果、自動車 などに搭載するような大型のものを蓄電池 、単三 などの小型のものを充電池 と使い分ける語法ができた。
日本語 における外来語 であるバッテリー という言葉の意味は、特にリチウムイオンバッテリーの普及以降、一般にはスマートフォン などをはじめとしたモバイル端末 やその他、ワイヤレススピーカーを含む無線のアクセサリ等に内蔵するリチウムイオンバッテリーを指し、転じてバッテリー残量のことを指す場合もある。つまり一般に、「バッテリーがなくなった」と言う場合、「充電がなくなった」と同様に実際は「バッテリー残量がなくなった(少なくなった)」を意味することがほとんどである。
以下は各種二次電池の比較を示す。
二次電池は自動車や航空機 、農業機械 など各種車両のほか、ノートパソコン やデジタルカメラ 、携帯電話 などのさまざまな機器に幅広く利用されている。
(主要な例)
特に携帯機器 の場合、蓄電容量が重要な製品仕様の重要な要素となることも多い。サイズ上の制約を強く受け、できる限り小型軽量、かつ大きな容量を備えると言う相反した要求がある。蓄蔵エネルギーを高密度化すると言う点で二次電池の技術革新を後押ししている面がある。
充電可能な内蔵バッテリーを採用している製品では、電池パック の部分が取替可能になっている場合が多くある。電池パックの経年劣化により性能が十分でなくなった時に交換したり、あるいは単一では使用のうえで容量が不足する場合に複数の電池パックを準備して使用することもある。電池パックは通常その製品に特化した専用の物を使用するが、純正またはサードパーティー製品として販売されている場合もある。本体に適合し保証のある物を使用しないと、故障や発火など重大なトラブルに繋がる場合がある。
ウィキメディア・コモンズには、モバイルバッテリー に関するカテゴリがあります。携帯電話 やスマートフォン の普及に伴い、日常的に使用するそれらの機器が、内蔵電池では容量不足となる機会も増えた。そのため、携行に適した形状でUSB タイプの汎用端子により充電可能な二次電池である「モバイルバッテリー」 が広く利用されるようになった。「モバイルバッテリー」は和製英語であり、英語圏では「パワーバンク」(Powerbank )と呼ばれることが多い。
日本 でモバイルバッテリーが普及した契機は、2007年 (平成 19年)12月に三洋電機 (現パナソニック )が発売した『eneloop mobile booster(モバイルブースター)』であった。携帯電話やデジタルカメラ 、携帯型ゲーム機 (PSP など)を屋外で充電できる利便性が話題となった。翌2008年 (平成20年)のiPhone 3G の発売や、2011年 (平成23年)3月の東日本大震災 に伴い、緊急時の充電機として注目された。当時は競合機器が少なく、またeneloopのブランド力が高かったことから「モバイルバッテリーといえば『モバイルブースター』」と認識され、製品名を略した「モバブ 」がモバイルバッテリー全般の略称として用いられるほどであった[ 12] 。
同国では特に前述の東日本大震災 の影響によってモバイルバッテリーの販売数は大きく伸び、2011年3月から翌2012年12月までの期間においては、前年比で350%以上もの売り上げを記録した。2010年3月の販売数に対して2013年3月のそれは95.2倍にも達するほどであり、「スマートフォンの定番アクセサリ」として定着した[ 13] 。さらに2016年 (平成28年)7月に同国でサービスを開始した位置情報ゲーム アプリ 「ポケモンGO 」の影響によっても売れ行きを伸ばした[ 14] 。一方で普及に伴い発火などの事故も増加しており、消費者庁 には2013年6月からの6年間で162件の事故情報が寄せられた[ 15] 。そのような事情から2018年より電気用品安全法 の規制対象となり、2019年からは同法に基づきPSEマークがないものの流通が禁止された[ 16] 。しかしその後も、日本国内の基準を満たさない海外製のモバイルバッテリーによる発火事故は後を絶たない状況であり、規制強化が検討されている[ 17] 。2018年現在、モバイルバッテリーには上述のリチウムイオン二次電池 を用いる場合が大半なので、飛行機内持ち込み時の計算には、3.7Vを表示されているmAh 数を乗ずることで、電力定格量(Wh )を算出できる(ニッケル・水素充電池 の場合は1.2V)。
スマホアプリを用いたモバイルバッテリーのレンタルサービスも存在する。これはスマホアプリでレンタルするモバイルバッテリーがある専用の台にあるQRコードを読み取るとモバイルバッテリーがレンタルされ、台にスロットの空きがあれば借りた場所にかかわらずどこでも返却可能となっており、返却したタイミングでレンタル料金が発生する。料金は一定の時間ごとに異なり、支払い方法はクレジットカードのほか、PayPay などのキャッシュレス決済サービスが設定されている。2017年4月に香港の実業家デイヴィス・チャンがチャ・チャ・ステーション(Cha Cha Station)というモバイルバッテリーのレンタルサービスを開始。2018年4月に香港を含めブランド名をChargeSPOT に変更し、日本でも「日本初の持ち運び可能なスマホ充電器シェアリングサービス」として同年4月19日からサービスを開始。その後、同年7月でも東電EPが同様のモバイルバッテリーレンタルサービス「充レン」のサービスを開始した。
大韓民国 では再充電不可ながら軽量な使い捨て モバイルバッテリーが流通し、旅行者から人気を博している[ 18] 。日本でも使い捨てモバイルバッテリーを取り扱う業者が現れたが、ごみ収集・処理の過程における火災への懸念や、環境意識の高まりによる使い捨てに対するイメージの悪化から物議を醸した[ 19] 。
なお、USBはもともと高アンペア(1A〜)の電力供給用に設計された規格ではなかったので[ 注釈 1] 、USB 1.x/2.0を備えるもので規格電流を超えるもの[ 注釈 2] については各メーカー/製品毎の独自規格であり、適合性や保証に関して注意が必要である。
航空機への搭載は各規制がある。航空旅客便については160Whを上限としたリチウムイオン二次電池を機内への持ち込みのみ可としている(100Wh以下は個数無制限、100Whを超え160Wh以下は2個まで)[ 20] 。宅配便では航空機を使っての輸送ができず、その場合は陸路や船便を利用している。2025年7月8日より国土交通省からの通達による協力要請事項にて、機内持ち込みの場合に上部の荷物棚に入れないようにすることと使用の際は常に状況が確認できるようにするように呼びかけられた。[ 21] なお、これは協力要請であり違反しても罰則はない。モバイルバッテリーを預け入れ手荷物に入れる行為、160Whを超えるモバイルバッテリーの持ち込みには航空法違反にて2年以下の拘禁、または100万円以下の罰金に処される可能性がある。
ポータブル電源(Jackery 製) モバイルバッテリーよりも大型・大容量の蓄電池を内蔵し、AC100V・DC12V・USBなどの電源端子を備え、モバイル機器だけでなく家庭用電化製品も使用可能なバッテリー。
小型二次電池および小型二次電池使用製品は、資源有効利用促進法 により、事業者による自主回収および再資源化が義務付けられている。代表的な小型二次電池の共同回収スキームとしてJBRC があり、JBRC会員の製品は協力店・協力自治体で回収され再資源化されることでリサイクルされる。JBRC非会員の製品は回収対象外のため、居住自治体のごみ収集 に出すが、リチウムイオン二次電池内蔵製品(モバイルバッテリーや携帯ファンなど)のように衝撃による発火の危険から特別な扱いが必要な場合もあるため、詳細についてはごみ担当部局に問い合わせのこと。なお、環境省 は各都道府県を通じて市町村に対し、「当該市町村の区域内で発生する家庭から排出される全てのリチウム蓄電池等の回収体制を構築すること」との通知を2025年(令和7年)4月15日に行っている[ 22] 。
また、自動車用の鉛蓄電池に関しては、SBRA (鉛蓄電池再資源化協会)が活動しており会員の製品を排出する事業者に対して回収・リサイクルを行っている。
二次電池を店舗・自治体の回収拠点などへ持ち込む際には危険防止の為に短絡防止の措置などが求められる。なお、この措置は世界的に共通な一般事項である。
電池のリサイクル業者も存在しており、レッドウッド・マテリアルズ はリチウムイオン電池 のリサイクルを専門としている。
輸送時に「航空機による爆発物等の輸送基準等を定める告示 」の制約を受ける。電池のみを航空輸送することは出来ない[ 23] 。
充電器の機能の一つである放電機能を使うか、それが無い場合は機器の電源が勝手に切れるまで電源を入れておく事で完全放電させてからリサイクルに出す事を推奨している。 ^ ただし、USB 1.x/2.0/3.x(標準)までの事情であり、USB Battery Charging (BC 1.2)/Type-C/Power Delivery 等の標準化、一部製品化はなされている。 ^ 1.x/2.0で500mA、3.xで900mA(いずれも給電拡張無しの標準タイプ) ^a b 小山安博 (2021年11月9日). “新しいIoTデバイスの実用化のためにバッテリーの開発を加速――ソフトバンクが「次世代電池Lab.」を公開” . ITmedia . https://www.itmedia.co.jp/mobile/articles/2111/09/news161.html 2021年11月9日閲覧。 ^ 第2版,世界大百科事典内言及, ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典,デジタル大辞泉,百科事典マイペディア,世界大百科事典 第2版,日本大百科全書(ニッポニカ),精選版 日本国語大辞典,化学辞典. “蓄電池とは ”. コトバンク . 2021年1月11日閲覧。 ^a b 梶山博司『半導体二次電池(グエラバッテリー)の新規開発 』(PDF)広島大学 。オリジナル の2016年10月26日時点におけるアーカイブ。https://web.archive.org/web/20161026231608/http://www.hiroshima-u.ac.jp/upload/83/riezon/2010/hp/a-2kajiyama.pdf 。 ^ mpoweruk.com: Accumulator and battery comparisons (pdf) ^ http://www.werbos.com/E/WhoKilledElecPJW.htm (which links to“アーカイブされたコピー ”. 2007年9月29日時点のオリジナル よりアーカイブ。2007年11月5日閲覧。 )^ phantom hub motors, LiFePO4 batteries, electric bike kits, electric scooters ^ Zero Emission Vehicles Australia Archived 2011年12月14日, at theWayback Machine .^ Excellatron - the Company ^ Vanadium Redox Battery ^ http://www.betard.co.uk/new_zebra.pdf ^ EVWORLD FEATURE: Fuel Cell Disruptor - Part 2:BROOKS | FUEL CELL | CARB | ARB | HYDROGEN | ZEBRA | EV | ELECTRIC ^ 山口恵祐 (2017年10月17日). “モバイルバッテリーを略して「モバブ」──“ブ”って何?” . ITmedia . https://www.itmedia.co.jp/news/articles/1710/07/news007.html 2021年11月9日閲覧。 ^ “広がるスマホ用モバイルバッテリ市場…定番アクセサリに昇格” . 読売新聞 . (2013年4月30日). オリジナル の2013年5月3日時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20130503090028/https://www.yomiuri.co.jp/net/report/20130424-OYT8T00456.htm 2021年11月9日閲覧。 ^ “デジタル:モバイルバッテリーで備え ”. 毎日新聞(2019年1月15日作成). 2019年4月22日閲覧。 [リンク切れ ] ^ モバイルバッテリーの事故に注意しましょう! 消費者庁 2023年2月22日閲覧。(PDF ) ^ モバイルバッテリーの規制対象化について 経済産業省 2023年2月22日閲覧。(PDF ) ^ 違法なモバイルバッテリーの発火相次ぐ、大半は安価な海外製…電車内で「ボン」と爆発音 読売新聞 2023年8月17日^ “여행 갈 때 이용하기 좋은 일회용 스마트폰 배터리” . News Tok . (2025年7月5日). https://www.newstok.net/news/articleView.html?idxno=222802 2026年1月31日閲覧。 ^ 田中聡 (2026年1月30日). ““使い捨てモバイルバッテリー”に物議 「文字通りごみに出して火災が多発しそう」「環境にもよくない」” . ITmedia Mobile (アイティメディア). https://www.itmedia.co.jp/mobile/articles/2601/30/news083.html 2026年1月31日閲覧。 ^ 制限のあるお手荷物 (日本航空 )リチウムイオン電池が内蔵された一般電子機器・モバイルバッテリーの取り扱いについて。 (全日本空輸 )^ モバイルバッテリーを収納棚に入れないで! ~7月8日から機内での取扱いが変わります~ (国土交通省)^ “市町村におけるリチウム蓄電池等の適正処理に関する方針と対策について(通知) ”. 環境省 (2025年4月15日). 2025年5月6日閲覧。 ^ 『リチウム電池を内容とする郵便物等の取扱いについて 』日本郵便 、2015年7月30日。オリジナル の2016年11月30日時点におけるアーカイブ。https://web.archive.org/web/20161130092010/http://www.post.japanpost.jp/notification/productinformation/2015/0730_01.html 。 世界初! ウランを用いた蓄電池を開発 at theWayback Machine (archived 2025-03-13) –日本原子力研究開発機構