전지(Battery)전해질 용액과 금속 전극을 담아 전류를 발생시키는 컵, 홈통 또는 다른 용기 또는 복합용기의 일부 공간, 즉 화학에너지를 전기에너지로 바꿀 수 있는 장치를 말한다.양극과 음극의 구분을 가지고 있다.과학기술의 발전과 더불어 전지는 전기에네르기를 산생할수 있는 소형장치를 통칭한다.례하면 태양에네르기전지이다.전지의 성능 변수는 주로 전동력, 용량, 비에너지와 저항이 있다.이용 해 배터리 을 에너지원 출처 를 받 을 수 있 는 안정 전압 을 안정 전류 장시간 안정 전기 공급 을 외부 영향 작다 는 전류 가 흐 르 고 배터리 구조를 단순 해 휴대 가 간편, 충 · 방전 모두 조작 간편하다 사업 을 받 지 않 고 외부 기후 와 온도 의 영향 으로 성능 안정 믿 을 현대 사회 생활 속 의 여러 측면 에서 큰 역할 을 했 다.
화학전지 중 화학에너지가 직접 전기에너지로 전환하는 것은 배터리 내부의 자발적인 산화 · 환원 등 화학반응에 의한 것으로,이 반응은 각각 두 전극에서 진행된다.음극활성물질은 아연, 카드미움, 연 등 활발하고 활발한 금속과 수소 또는 탄화수소 등 전기위치가 비교적 부하를 갖고있고 전해질가운데서 안정된 환원제로 구성되였다.양극활성물질은 이산화망간, 이산화연, 산화니켈 등 금속산화물, 산소나 공기, 할로겐 및 그 염류, 산소산과 그 염류 등을 포함한 전위가 비교적 긍정적이고 전해질속에서 안정된 산화제로 구성되였다.전해질은 우수한 이온이 전기를 전도하는 재료인데, 예를 들면 산, 염기, 염의 수용액, 유기 혹은 무기비수용액, 용융염 혹은 고체전해질 등이다.외부회로가 끊어졌을 때 량극사이에는 비록 전위차 (개통전압) 가 있지만 전류가 없고 전지에 저장된 화학에네르기는 전기에네르기로 전환되지 않는다.외회로가 닫힐 때 량극전위차의 작용하에 전류가 외회로를 흐른다.동시에 전지내부에는 전해질속에 자유전자가 없기때문에 전하는 량극활성물질과 전해질계면의 산화 또는 환원반응 및 반응반응물의 물질이동을 동반하게 된다.전해질에서의 전하의 전달도 이온의 이동에 의하여 완성된다.그러므로 건전지내부의 정상적인 전하전송 및 물질전송 과정은 정상적인 전력수출을 보장하는 필수조건이다.충전할 때 건전지내부의 전기와 질전도과정의 방향은 방전과 반대된다.전극반응은 반드시 가역적이여야 반대방향의 전질과 전기전도과정의 정상적인 진행을 보장할수 있다.그러므로 전극반응가역은 축전지를 구성하는 필수조건이다.G는 기브스의 반응의 자유에 대하여 량을 증가시킨다 (초점).F는 파라데이상수 = 96,500 쿠 =26.8 엔.n배터리 반응의 당량입니다.이는 전지의 전동력과 전지의 반응 사이의 기본열력학적관계식이며 전지의 에네르기전환효률을 계산하는 기본열력학적방정식이기도하다.사실상 전류가 전극을 흐를 때 전극전력은 모두 열력학평형의 전극전세로부터 벗어나게 되는데 이런 현상을 극화라고 한다.전류의 밀도 (단위전극면적에서 흐르는 전류) 가 클수록 극화는 더 심해진다.극화현상은 전지의 에네르기손실을 초래하는 중요한 원인의 하나이다.
극화의 원인에는 다음과 같은 세가지가 있습니다.
①전지의 각 부분의 저항에 의한 극화를 옴극화라고 한다.
②전극-전해질계면층중의 전하전달과정의 저지로 인한 극화를 활성극화라고 한다.
③전극화-전해질계면층중의 전질전도과정이 느려 조성된 극화를 농차극화라고 한다.극화 방법은 전극 반응 면적을 확대하고 전류 밀도를 줄이며 반응 온도를 높이고 전극 표면의 촉매 활성화를 개선하는 것이다.
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