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축전지(storage battery ; battery)

작성일 2010-08-24

충전 · 방전반응을 되풀이할 수 있는 전지. 가역반응을 하므로 2차전지라고도 한다.

알칼리축전지보다는 일반적으로 납축전지가 많이 사용된다.

① 납축전지 : 양극물질로 이산화납(PbO2), 음극물질로 해면상(海綿狀)의 납을 사용하고, 전해액으로는 비중 1.26~1.285인 붉은 황산을 쓰며, 양극과 음극 사이에 격리판을 설치한다.

양극판은 순납판 면에 홈을 만들어 표면의 넓이를 크게 한 다음 전기분해 · 산화시켜 이산화납의 얇은 층을 만든 것이다.

음극판은 납-안티몬 합금으로 된 창살 모양의 판에 납산화물을 혼합한 페스트를 붙이고 화학처리를 해 해면상의 납으로 만든 것이다.

격리판은 양극과 음극 사이의 단락을 방지하기 위해 두 극 사이에 삽입한 것이다.

내산성이 크고 이온통전(通電)이 쉬우며 기계적 강도가 커야 하는데, 목재 · 유리 · 섬유와 다공성 에보나이트 같은 재료가 사용된다.

전기통은 내산화성인 아크릴로니트릴스티렌(AS)수지나 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS)수지 같은 합성주지가 많이 이용된다.

납축전지의 기전력은 전해액 비중이 약 1.2~1.3일때 2.1V이다.

방전종지전압은 1.8~1.9V이다.

② 알칼리 축전지 : 수산화칼륨(KOH)을 전해액으로 사용하는 축전지이다.

융너 축전지(Jungner battery)와 에디슨 축전지가 있으며, 많이 사용하는 융너 축전지는 니켈-카드뮴 전지이다.

융너 축전지의 양극은 산화수산화니켈(NiO(OH))이고 음극은 금속 카드뮴이다.

양극에서는 Ni-Cd 전지의 NiO(OH)가 환원되어 Ni(OH)2로, 음극에서는 산화되어 Cd이 Cd(OH)2로 반응한다.

이 전지의 기전력은 약 1.3V이며 1.1V 이하로 떨어지면 충전한다.

납축전지에 비해 -30~-40℃의 저온에서도 사용할 수 있으며, 자기방전과 과충전 상태에서 금속판의 산화가 일어나지 않아 수명이 길다.

VTR카메라 · 계산기 기억의 백업(backup)용으로 사용된다.

음극물질로 카드뮴 대신 철을 사용한 전지가 에디슨 축전지이다.


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