축전지의 충전 및 방전원리

1> 개요

축전지는 전기에너지를 언제든지 사용할 수 있는 형태의 화학에너지로 바꾸어 저장하는 기기

 

2> 축전지의 충전 및 방전

Pb(음극판) + 2H2SO4(전해액) + PbO2(양극판) <-----------------> PbSO4(음극판) + 2H2O(물) + PbSO4(양극판)

• 방전을 하면 전해액중 유산분은 감소하여 물이 생성 되므로 전해액의 비중은 저하하고, 저하된 양은 방전양에 비례한다. 즉 전해액의 비중을 측정하여 방전량과 충전량을 알 수 있다.
• 충전이 되면 양극판에서 유산분이 환원되므로 전해액의 비중은 다시 상승한다. 충전완료 후 충전 전류는 전해액 중의 물을 전기분해 하여 양극에서는 산소, 음극에서는 수소를 발생시킨다.   

3> 과방전

• 충전 부족 상태에서 오랜시간 사용하면 극판의 작용성질인 과산화연(PbO2) 또는 Pb을 불환원성 유산연(PbSO4)으로 만들어 충전하여도 한원되지 않는다.
• 과방전으로 인하여 전해액의 비중이 떨어지게 되고, 이것을 계속 사용하면 작용물질이 격리판에 고착하여 충전이 불가능
• 축전지가 과방전되면 한냉시에는 동파우려 있음

4>과충전

• 전해액 중의 물(H2O)을 분해시켜 생긴 가스에 의하여 극판의 작용물질을 떨어지게 하고, 수분의 증발을 촉진 시킴으로서 유산도 함께 발산된다.

5> 축전지의 구비조건

• 양에 있어서 충분한 시동 및 조명용량을 갖고 있어야 한다.
• 심한 진동이 있는 곳에서도 충분한 내국력을 가져야 한다.
• 어떠한 기후에서도 사용이 가능하고, 낮은 기온에서도 충분한 성능 발휘할 것.

6> 자기방전의 원인

• 전해액 중에 불순금속 혼입되었을때
• 극판사이에 국부전지가 형성되었을때
• 축전지 표면이 습기에 의해 전기회로를 형성하여 전류누전
• 전해액의 비중, 온도가 높은경우가 자주 발생할때

7> 취급요령

• 정기적으로 축전지 전해액의 비중, 온도, 액면점검
• 액면 저하시 증류수를 보충하여 극판과 격리판이 공기중에 노출되지 않도록 한다.
• 축전지 장착 할때에는 진동에 의하여 움직이지 않도록 고정시키고, 외부와 단자는 항상 깨끗하게 손질한다.
• 항상 적당한 충전상태를 유지하고 액의 비중 1.220 (20도씨) 이상 유지
• 축전지에서 나오는 가스는 산소, 수소의 혼합가스이므로 화기에 의한 인화, 폭발의 유려가 있으니 주의한다.
• 축전기 단자를 해머등으로 가격하지 말것
• 축전지 충전정도를 알아보기 위해 단자끼리 연결, 스파크 시키는 것은 단자 손상 및 과방전의 원인이 됨으로 주의
• 한냉시 축전지 시동능력이 저하되므로 언제든지 완전충전상태 유지