건전지는 어떻게 전기를 담아두고 오랫동안 유지를 하는건가요?
건전지에 전기를 넣는 원리와 건전지가 오랫동안 전기를 담아두고 있는 원리가 궁금합니다. 그리고 건전지를 사용하지 않고 그대로 두는 경우 건전지들은 영원히 전기를 담아두게 되나요 아니면 방전이 되어 사용이 안될수도 있는건가요?
안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.
건전지는 전기를 저장하는 장치입니다. 건전지 내부에는 양극과 음극이 있으며, 이 두 극 사이에 전해질로 산화물과 환원물이 있습니다. 이 물질들이 반응하면서 전자가 생성되고, 이 전자가 건전지의 전기를 생성합니다. 건전지는 시간이 지남에 따라 자연방전이 일어납니다. 이는 건전지 내부의 전해질이 양극과 음극 사이에서 반응하면서 전자를 생성하는 과정에서 일어나는 것입니다. 이 반응은 일정한 속도로 진행되며, 이 속도를 조절하는 것이 건전지의 수명을 연장시키는 방법 중 하나입니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
건전지도 자연방전이 생기게 됩니다.
건전지는 화학반응을 이용한 작은 발전소라고 생각하시면 됩니다.
아연과 이산화망간 등의 혼합액에서 화학반응이 일어나면 전자를 잃기 쉬워지거나 받아들이기 쉬워지며 전자의 이동이 생기고 전기가 흐르게 됩니다.
하지만 이런 화학반응을 인위적으로 막아 필요 시 전자가 이동하도록 만들었지만 이는 불안정한 상태라 할 수 있고 안정된 상태인 화학반응 이후의 상태가 되려는 성질이 있어 조금씩 전자를 잃고 얻는 자연방전이 생기기 때문에 사용하지 않고 둔다고 해서 전압이 계속 유지되지는 않습니다.
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
우리가 쓰는 건전지에는 원래 전기를 저장하는것이 아닙니다
설명하자면
- 원리 건전지는 아연과 이산화망간 사이의 전기 화학 반응으로 정격 정압이 1.5 V인 1차 전지이며, 한번 방전이 되면 다시 충전이 되지 않는 일회용 전지이다.
극 산화반응
건전지 외부에 있는 아연은 산화되면서 아연(Zn)은 아연 이온( )이 되어 전해질 속에 녹게 되고 외부에 있는 아연에는 전자를 남겨 (-)극을 띠게 된다. 이 때 전해질 속에 녹아 있는 염화암모늄은 전리해서 암모늄 이온( )과 염화 이온( )이 된다.
전해질 속의 암모늄 이온은 아연 이온( )에 의해 탄소 막대 쪽으로 모이게 되고 탄소 막대에서 전자를 얻어 암모니아( )와 수소( )로 분해된다.
탄소 막대는 전자가 부족하므로 (+)극이 된다. 탄소 음극 근처의 이산화망간( )은 (+)극에 발생한 수소 가스( )와 반응한다.
이 때 발생하는 암모니아 기체는 아연-암모니아 착물 이온을 형성해 암모니아 기체의 생성을 막아준다.
즉, (+)극에서 일어나는 반응은 다음과 같다.
극 환원반응
(-)극과 (+)극에서 일어나는 반응식을 결합하면
이러한 반응으로 인해 화학에너지가 전기 에너지로 변환된다. 그리고 에너지는 외부 회로를 통해 배터리에서 연결된 장치로 흐른다.
화학반응에 의해서 전기가 발생되는것 입니다
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
건전지 내부에는 전류가 연결되면 전류를 방출하게됩니다.
밀폐된 공간안에 이 물질들을 보관하기 때문에 장기보관이 가능합니다.