전기 전자 공학 개론

축전지

주성대학 건설 정보 부사관학과

2009163005 김홍원2009163027 홍성원

목 차 축전지

납산 축전지

전해액 비중

알칼리 축전지

축전지 용량

충전시 주의사항

축 전 지 전지란 화학변화에 의하여 생기는 에너지

또는 빛 , 열 등의 물리적인 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치이다 .

알칼라인 전지 , 망간전지 등처럼 충전이 안 되는 건전지 따위를 1 차 전지 라 하고 충전이 가능한 전지를 2 차 전지 라 한다 .

납산 축전지

납산 축전지의 기본 구성은 극판 , 격리판 , 케이스( 또는 컨테이너 ), 커버 , 지지대 , 플러그 , 단자 등으

로 되어 있다 .

양 (+) 극판은 과산화납 음극판은 해면상납 전해액은 묽은 황산이다 .

★장점 : 화학반응이 상온에서 발생하므로 위험성이 적고 , 신뢰성이 크며 , 비교적 가격이 저렴하다는 것

★단점 : 수명이 짧고 충전시간이 길다는 것이다 .

납산 축전지의 화학반응 화학반응식 : 축전지의 +.- 양 단자기둥 사

이에 부하를 접속하고 축전지로부터 전류를 하는 것을 방전이라고 하며 , 반대로 충전기나 발전기 등의 직류전원을 접

속하여 축전지에 전류를 공급하는 것을 충전 이라고 한다 .

방전시 화학반응양극판 +

전해액 +

음극판 →

양극판 +

전해액 +

음극판

PbO2 2H2SO4

Pb PbSo4

2H2

OPbSO4

전해액 비중(1) 전해액과 비중의 개념

중류수에 황산을 회석하여 제조한 것이며 , 무색무취의 묽은 황산을 사용한다 .

전해액은 극판과 접촉하여 충전시에는 전류 를 저장하고 , 방전시에는 전류를 발생시켜

주며 셀 내부에서 전류를 전도하는 작용도한다 .

(2) 온도와 비중관계

★ 전해액의 비중은 온도의 변화에 따라 변동한다 .

그렇기 때문에 비중계를 사용할때에는 전해 액의 온도를 고려해야 한다 .

★ 묽은 황산의 체적이 온도변화에 따라서 팽창하거나 수축하므로 단위 체적당의 중량이 변화한다 .

★ S20=St+0.0007*(t-20)

(3) 비중계

축전지의 충방전 상태를 판단하기 위해 전 해액 비중을 측정하는데 비중을 측정하는

기구에는 흡입식 비중계나 광선 굴절식 비 중계를 사용한다 .

고무 벌브 유리관 흡입관 등으로 구성되어 있는 뜨개를 넣은 것이며 축전지 커버에 있

는 벤트 플러그를 열고 흡입관을 넣고 전해 액을 빨아들여 뜨개가 정지한 위치를 비중 계의 눈금에서 읽는다 .

(4) 전해액 제조

실제로 사용되는 축전지의 전해액은 표준상 태의 비중보다 어느 정도 높은 비중을 사용 하여 기전력을 상승시키는 것과 방전시에

있어서 내부 저항 증가를 감소 시키고 있다 .

전해액이 줄어드는 현상은 전해액 중의 물 이 증할하기 때문이므로 이 때에 중류수만 을 보충한다 . 하지만 전해액이 쏟아졌을 경

우에는 표준 비중의 전해액을 주입한다 .

알칼리 축전지 니켈 - 철 축전지와 니켈 - 카드늄 축전지가있는데 , 항공기에 사용되는 알칼리 축전지

는 니켈 - 카드늄 축전지이다 .

큰 전류를 일시에 사용하여도 무리가 없다 . 늑 고부하 특성이 좋고 고율방전시 안정된

전압을 유지한다 .

진동이 심한 장소에서도 사용 가능하고 부 식성의 가스를 거의 방출하지 않는다 .

축전지 용량

완전 충전된 축전지를 일정한 전류로 연속 방전하여 방전중의 단자전압이 규정의 방전

종지 전압이 될 때까지 방전시킬 수 있는 전기량 , 즉 축전지가 가지는 총 전기량을 말한다 .

내부 저항이 커서 단자전압이 급격히 떨어 진후에 남아 있는 전기량은 쓸모가 없다 . 따라서 잔류 부분을 제외함

용량과 방전율 관계 축전지의 용량은 방전전류의 크기에 의해

영향을 받게 되는데 , 이 방전의 크기를 표 시하는 것을 축전지의 방전율이라 한다 .

방전전류가 크면 축전지에 열이 발생하고 , 극판의 황산납화가 촉진되어 내부 저항의

증가율이 커지기 때문에 효율과용량이 감소한다 .

방전전류 x 방전시간으로 표시되므로 방전 율을 표시할 때 방전전류의 크기로 표시하 거나 방전시간으로 표시한다 .

축전지 충전충전기 방전된 축전지는 직류전원으로 충전하지

않으면 안되므로 교류전원을 직류로 정류하 는 충전기를 사용하여 충전한다 .

충전기는 정류 소자를 실리콘 충전기가 일 반적으로 사용되고 있다 .

충전기의 기본 구성도이며 충전기는 변압기 와 정류기 및 전압 선택용 스위치 등으로 구

성되어 있다 .

충전시 주의사항 ① 충전시 가스가 발생하므로 통풍이 잘되는 곳에서 충전한다 .

② 축전지를 충전하기 전에 각 셀을 단락시켜 완전히 방전시킨다 .

③ 역충전하면 과열되므로 충전기의 배선접속을 반대로 하지 않는다 .

④ 충전기의 접지선은 반드시 접지시킨다 .

⑤ 충전중인 축전지의 충격을 가하지 않는다 .

⑥ 납산축전지 충전시에 발생하는 수소가스는 폭발성 가스이므로 축전 지를 충전하는 장소에서는 담배를 피워서는 안 되며 기타 화기 및 스

파크가 발생하는 발화성 물질이 근접하여서는 절대로 안된다 .