[스크랩] 자동차 배터리의 원리 !!

배터리(蓄電池, Storage Battery)란 무엇인가?
	자연에 존재하는 물질들(원자 혹은 화합물)의 고유특성중 하나인 화학 반응성 즉, 산화 및 환원성의 차이를 이용
	한 것으로, 이들 물질들의 화학적 에너지(chemical energy)를 전기적 에너지(electrical energy)로 변환시켜
	전기를 뽑아쓸 수 있게 한 장치로 2차 전지를 말한다.
납-배터리(鉛蓄電池, Lead-Acid Battery)란 무엇인가?
	납(鉛,LEAD)과 묽은 황산으로 구성된 배터리로 이온화 경향이 큰 음극(Pb-해면상납)과 이온화경향이 적은 양극
	(PbO₂-과산화납)을 전해액(묽은황산농도≒37%)에 넣어 회로를 만들면 화학반응에 의해 전기적인 기전력(起電
	力)이 발생한다.
납-배터리의 화학반응
	납-배터리의 화학반응을 가장 단순하게 도식화하면 다음과 같다.
	♣ 충전과 방전중의 화학변화 ♣
-	충전중의 가스(H₂,O₂) 발생
	충방전 중에는 위의 화학반응 과정에서 물이 전기분해 작용에 의해 분해되면서 수소와 산소가스 (H₂＆O₂)가
	발생된다. 특히, 충전말기와 고율방전시에 가스발생이 활발한데, 수소는 파열성을 가지고 있고 산소는 연소를
	돕는 역할을 하므로 충전중에는 배터리 근처에 화기를 엄금해야함.
	♣ 충전과 방전중의 전압 및 비중변화 ♣
-	방전중 전해액 비중 및 전압변화
	전해액은 묽은황산(H₂SO₄+ H₂O)으로 화학반응 중에는 황산만 반응하여 물에 가까와져 배터리가 방전함에
	따라 전해액 비중과 전압은 점차 낮아지고, 계속해서 방전하면 활물질이 황산납(PbSO₄)으로 변하여 더 이상 전기
	를 발생할 수 없는 완전방전상태가 된다.
	만일, 일정전압 이하로 과도하게 방전시키면 배터리는 내부충격을 입어 수명단축의 원인이 되기 때문에 자동차용
	배터리는 통상 10.5V(1.75V/쎌)까지만 방전 시킨다.
-	충전중 전해액 비중 및 전압변화
	전해액중에 물이 다시 묽은황산(H₂SO₄+ H₂O)으로 점차 되돌아 가는 과정으로 전해액 비중과 전압이 규정치
	까지 상승한다. 충전이 진행되어 완전충전상태가 되면 전해액 비중과 전압은 더 이상 상승하지 않고, 물의 전기
	분해가 가속화되어 가스가 심하게 발생된다.
-	충,방전중 전해액 비중 및 전압특성
	배터리 충,방전 진행중에 전압과 전해액의 농도(비중)는 배터리의 충,방전 전기량에 비례하여 변화되므로 전해액
	의 비중 또는 전압을 측정하여 배터리의 충,방전상태를 판단할 수 있다.
-	물의 전기분해
	배터리를 충전할 때 충전말기에 매우 심한 가스가 발생한다. 이것은 충전전류의 일부가 물을 전기분해시켜 음극에
	서 수소(H₂)가스를 양극에서 산소(O₂)가스를 2:1의 비율로 발생시키기 때문이다.
	또한 1AH의 충전량에 대한 물의 전기분해량은 약 0.333cc 이며 (0℃ 1기압)에서의 가스 발생량은 수소-420cc,
	산소-210cc로 약 2:1의 비율로 발생한다.
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기전력(起電力)과 공칭전압(公稱電壓, Nominal Voltage)
	배터리의 기전력은 표준 전극 전위로부터 양극의 환원전위와 음극의 산화전위의 합으로 계산될 수 있으며, 공칭
	전압은 배터리 전압의 표시에 사용하는 호칭으로 납-배터리는 단전지(쎌)당 2V 이다.
	♣ 기전력＆전해액 비중과의 관계 ♣
-	배터리 전압과 비중
	개로상태의 배터리 전압은 전해액 비중과 온도, 방전 정도에 따라 다소 차이가 있으나 일반적으로 배터리 방전상태
	에 따라 비례하여 변환되므로 상호간의 관계를 알 수 있다.
-	방전 종지 전압 (Cut-off voltage of discharge)
	방전을 정지할 때의 배터리 단자전압으로, 일반적으로 어느 정도까지 방전된 이후에는 급격하게 전압이 강하되며
	과도하게 방전을 행할 경우 과방전되어 배터리 수명에 악영향을 준다.
	따라서 과방전 현상을 방지하기위한 방전 규정 전압을 “방전종지전압” 이라 한다.
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출처 : 가야 밧데리 백화점 (차량용, 산업용, 델코, 로켓트)

글쓴이 : 밧데리(783-0014) 원글보기

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