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TECHNOLOGY
배터리 일반 지식
납축전지의 이해
배터리를 더 알고자 하는 고객님께
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이온화 경향이 큰 음극(Pb-해면상납)과 이온화 경향이 적은 양(PbO2-과산화납)을 전해액(묽은 황산 농도 ≒ 37%)에 넣어 회로를 만들고 화학 반응을 통해 전기 에너지를 발생 시키는 축전지.
전류를 일으켜 전기 회로에 흘려 보내는 힘으로 배터리는 충/방전 (화학 에너지 ↔ 전기 에너지)을 통해 발생 시킵니다. 단위는 전압 V로 표시됩니다.
전압(電壓)은 도체(導體)내의 두 점 사이의 전기적인 위치 에너지의 차(差). 전위차(電位差) V 라고 합니다.
배터리 전압의 표시에 사용하는 표준 전압 → Cell당 2V
* 차량용 Battery의 공칭 전압은 12V(2V X 6 Cell)
Battery가 외부 회로와 전기적으로 연결되지 않았을 때의 전압. 충전 또는 방전 후 1시간 이상 방치후의 안정된 개로 상태의 전압을 말합니다.
방전을 중지하여야 하는 배터리의 전압으로 일반적으로 배터리는 어느 정도 방전하면 그후의 전압 강하는 매우 급격하며, 어느 한도까지 방전하면 과 방전되어 배터리에 악영향을 미칩니다. 따라서 과 방전을 방지하기 위해 규정한 전압을 말합니다. 참고로 방전 종지 전압은 제품 특성 및 사용 특성에 따라 기준치가 서로 다릅니다. 차량용 배터리의 방전 종지 전압은 10.5V(Cell당 1.75V X 6 Cell)이나, 통상적으로 극판 형태에 따라 다릅니다.
용량(容量)이란 배터리의 능력으로, 완전 충전된 배터리를 일정 전류로 규정 방전 종지 전압까지 방전하였을 때의 방전량(방전 전류 X 방전 시간)을 말합니다. 단위는 암페어(Ampere Hour → AH )로 표시합니다. 용량은 배터리의 출력을 표시하기 때문에 한 번 충전한 후, 일할 수 있는 작업량의 기본이 됩니다.
차량 운행 중에 발전기 고장 시, 차량 운행에 필요한 최소한의 전기 소모량(야간, 우천시 등 악조건 고려)을 평균 25A로 가정하고 25A로 방전하였을 때 배터리 전압이 방전 종지 전압(10.5V)까지 지속되는 시간을 분(Min.)단위로 나타낸 것입니다. Ex) XP80 의 경우 135 분임
외부 온도 -18℃에서 16시간 방치 후(KS 규격 규정에 의거) 저온시동 전류(A)로 방전시켜 30초 때의 전압이 7.2 V 이상을 유지할 수 있는 능력. Ex) XP80 의 경우 660A 임
충전(充電)은, 전해액중의 물이 다시 묽은 황산(H2SO4 + H2O)으로 점차 되돌아가는 과정으로 전해액 비중과 전압이 규정치까지 상승합니다.
충전이 진행되어 완전충전 상태가 되면 전해액 비중과 전압은 더 이상 상승하지 않고 물의 전기 분해가 가속화되어 수소(H2)와 산소(O2) 가스가 심하게 발생됩니다.
특히, 충전 말기와 고율 방전 시에 가스 발생이 활발한데 수소는 파열성을 가지고 있고 산소는 연소를 돕는 역할을 하므로 충전 중에는 배터리 근처에 화기를 엄금해야 합니다.
방전(放電)시, 전해액은 묽은 황산(H2SO4 + H2O)으로 물에 가까워져 화학반응 중에는 황산만 반응하여 배터리가 방전함에 따라 전해액 비중과 전압은 점차 낮아지고
계속해서 방전하면 활물질이 황산납(PbSO4)으로 변하여 더 이상 전기를 발생할 수 없는 완전방전 상태가 됩니다.
만일, 일정 전압 이하로 과도하게 방전시키면 배터리는 내부 충격을 입어 수명 단축의 원인이 되기 때문에 자동차용 배터리는 통상 10.5V (1.75V / Cell)까지만 방전 시킵니다.