납축전지

납축전지는 충전과 방전이 가능한 2차 전지의 일종으로, 양극에 이산화납(PbO₂), 음극에 해면상 납(Pb), 전해액으로 묽은 황산(H₂SO₄)을 사용하는 전지입니다. 자동차 배터리, 무정전 전원 장치(UPS), 비상 전원 시스템 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

작동 원리

납축전지의 작동 원리는 다음과 같습니다.

• 방전 시:
  • 음극(납)에서는 납이 황산과 반응하여 황산납(PbSO₄)으로 변환되면서 전자를 방출합니다.
  • 양극(이산화납)에서는 이산화납이 황산과 수소 이온, 전자를 받아 황산납과 물로 변환됩니다.
  • 전해액인 묽은 황산의 농도는 묽어집니다.
• 충전 시:
  • 외부 전원으로부터 전기를 공급하면, 방전 시의 반응과 반대로 진행됩니다.
  • 양극과 음극의 황산납은 각각 이산화납과 납으로 환원됩니다.
  • 전해액의 황산 농도는 다시 진해집니다.

특징

납축전지는 다음과 같은 특징을 가집니다.

• 장점:
  • 상대적으로 저렴한 가격
  • 높은 순간 방전 능력
  • 기술적 성숙도가 높아 안정성이 높음
• 단점:
  • 에너지 밀도가 낮아 무게와 부피가 큼
  • 납과 황산 등 환경 오염 물질을 포함
  • 완전 방전 상태로 장기간 방치 시 성능 저하

종류

납축전지는 전해액의 상태에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

• 액체 전해액 납축전지: 전해액이 액체 상태인 가장 일반적인 형태입니다.
• 밀폐형 납축전지 (VRLA, Valve-Regulated Lead-Acid): 전해액이 겔(Gel) 형태이거나 흡수 유리 섬유(AGM, Absorbed Glass Mat)에 흡수되어 있어 누액의 위험이 적고 유지 보수가 용이합니다.

주의 사항

납축전지를 사용할 때는 다음과 같은 사항에 주의해야 합니다.

• 과충전 및 과방전을 피해야 합니다.
• 충전 시 발생하는 가스를 환기시켜야 합니다.
• 폐기 시에는 반드시 지정된 수거 장소에 배출해야 합니다.
• 전해액이 피부나 눈에 닿지 않도록 주의해야 합니다.