電験三種 令和4年度(2022) 上期 機械 問12 過去問解説
次の文章は，ナトリウム−硫黄電池に関する記述である。
大規模な電力貯蔵用の二次電池として，ナトリウム−硫黄電池がある。この電池は (ア) 状態で使用されることが一般的である。 (イ) 極活性物質にナトリウム， (ウ) 極活性物質に硫黄を使用し，仕切りとなる固体電解物質には，ナトリウムイオンだけを透過する特性がある (エ) を用いている。
セル当たりの起電力は (オ) Vと低く，容量も小さいため，実際の電池では，多数のセルを直並列に接続して集合化し，モジュール電池としている。この電池は，鉛蓄電池に比べて単位質量当たりのエネルギー密度が3倍と高く，長寿命な二次電池である。
上記の記述中の空白箇所(ア)〜(オ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) (ア) 高温 (イ) 正 (ウ) 負 (エ) 多孔質ポリマー (オ) 1.2〜1.5
- (2) (ア) 常温 (イ) 正 (ウ) 負 (エ) ベータアルミナ (オ) 1.2〜1.5
- (3) (ア) 低温 (イ) 正 (ウ) 負 (エ) 多孔質ポリマー (オ) 1.2〜1.5
- (4) (ア) 高温 (イ) 負 (ウ) 正 (エ) ベータアルミナ (オ) 1.7〜2.1
- (5) (ア) 低温 (イ) 負 (ウ) 正 (エ) 多孔質ポリマー (オ) 1.7〜2.1
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正解は(4)
解説
【考え方】NAS電池（ナトリウム−硫黄電池）は、負極ナトリウム、正極硫黄、電解質ベータアルミナ、約300 ℃で使う電池です。
■1 (ア) 使う温度
ナトリウムと硫黄をとかして使うため、約300 ℃の高温で動かします。→ (ア) 高温
■2 (イ)(ウ) 極
電子を出す側（負極）がナトリウム、受け取る側（正極）が硫黄です。→ (イ) 負、(ウ) 正
■3 (エ) 仕切り
ナトリウムイオンだけを通すセラミックス、ベータアルミナを使います。→ (エ) ベータアルミナ
多孔質ポリマー（小さな穴のあいた樹脂）は高温に耐えられません。
■4 (オ) 1セルの電圧
1セルの電圧は約2 Vです。→ (オ) 1.7〜2.1
1.2〜1.5 V は、ニッケル水素電池などの値です。
答えは(4)ピヨ。
出典：令和4年度（2022） 上期 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）機械 問12