건전지

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건전지

[ dry cell ]

습식 전지와는 달리 전해질을 흡수체에 흡수시켜 휴대와 취급을 편리하게 만든 전지를 통칭한다. 한 번 방전하여 사용하고 나면 다시 충전하여 사용 할수 없는 1차 전지에 해당한다.

건전지 ()

목차

  1. 1.작동 원리
  2. 2.구조
  3. 3.종류

작동 원리

1866년에 프랑스의 르클랑셰(Leclanché)가 처음으로 아연-탄소 전지를 개발하였고, 1886년 독일의 가스너(Gassner)가 최초의 건전지를 탄생시켰다. 아연-탄소 전지(르클랑셰 건전지라고 불림)의 전극에서 일어나는 반응은 다음과 같다.

산화전극 (-극)

Zn(s) → Zn2+(aq) + 2 e− 환원전극 (+극)
2 MnO2(s) + 2 e− + 2 NH4Cl(aq) → Mn2O3(s) + 2 NH3(aq) + H2O(l) + 2 Cl−(aq) 전체 반응은 아래와 같고 전압은 1.5 V에 해당한다.
Zn(s) + 2 MnO2(s) + 2 NH4Cl(aq) → Mn2O3(s) + ZnCl2 (aq) + 2NH3(aq) + H2O(l) 르클랑셰 건전지의 경우 전류의 흐름에 따라 전압 감소가 크고 특히 추운 기후에서는 빠르게 전압이 감소하는데, 이를 개선하기 위해서 염화 암모늄 대신에 수산화 포타슘을 사용한 알칼리 전지가 개발되었다.

구조

일반적으로 원통 모양의 구조로 되어 있다. 바깥쪽은 아연(-극)이 용기를 겸하고 있고, 중앙에 탄소봉(+극)이 있다. 탄소봉 주위에 이산화 망가니즈와 흑연을 섞어 반죽한 것을 압착시켜 두었고, 그 바깥쪽으로는 염화 암모늄을 충분히 흡수시킨 반죽이 전해질로 작용한다. 위쪽에는 약간의 공기실이 존재한다.

아연-탄소 전지의 구조()

종류

단추 모양의 건전지 ()

건전지는 다양한 전극 반응에 따라 아래와 같은 종류들이 있다. 일상생활에서 건전지는 아연-탄소 전지 또는 알칼리 전지를 지칭하지만, 단추 형태의 리튬 전지, 수은 전지, 산화 은 전지도 건전지에 해당된다.