휴대용 건전지는 어떻게 만드는 건가요?
안녕하세요. 요즘에는 많이 없어지긴 했지만 예전에는 거의 대부분에 휴대용 기기에는 다 건전지가 들어갔는데요. 건전지는 어떻게 만들어지고 거기에 전료는 어떻게 담아두는건가요?
2개의 답변이 있어요!안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 건전지는 화학 에너지를 전기 에너지로 바꾸어 저장하는 장치입니다. 일반적으로 건전지는 양극, 음극, 전해질로 이루어져 있습니다.
양극과 음극은 화학 반응에 참여하며, 전해질은 양극과 음극을 가로막으면서 전기를 전달합니다. 건전지 내부의 화학 반응은 전해질 안에 존재하는 이온들의 이동으로 인해 전기 에너지를 생성합니다.
건전지의 양극은 보통 금속 산화물로 만들어지며, 음극은 보통 금속으로 만들어집니다. 양극과 음극 사이에는 전해질로 이루어진 전해질 용액이 들어가게 되며, 전해질은 일반적으로 염화물이나 아세테이트 등의 솔루션을 사용합니다.
건전지의 종류에 따라서 사용되는 화학 반응과 재료가 다르며, 가장 일반적인 알카라인 건전지의 경우에는 양극에 마그네슘 산화물, 음극에는 아연을 사용하고 전해질로는 수산화칼륨 솔루션을 사용합니다.
건전지 내부에서 일어나는 화학 반응은 일정한 전압을 생성하며, 이 전압은 건전지의 종류, 크기 및 용도에 따라 다양합니다. 이렇게 생성된 전압은 외부로 전달되어 휴대용 기기 등에 전기를 공급합니다.
휴대용 건전지는 기본적으로 전지 내부에서 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 방식으로 작동됩니다. 건전지는 일반적으로 두 개의 전극과 전해질이 포함된 작은 컨테이너로 구성됩니다. 전극은 양극(+)과 음극(-)으로 나뉘어져 있으며, 전해질은 두 전극 사이에 채워져 있습니다.
전극에는 화학 반응이 일어나고, 이 과정에서 전자가 생성됩니다. 이 전자는 외부 회로를 통해 전기 에너지를 공급하게 됩니다. 이 과정에서 전해질이 이온을 포함하고 있기 때문에 이온의 이동으로 전류가 생성됩니다.
거기에 전해질은 주로 알카리, 리튬, 니켈-카드뮴, 니켈-수소 등의 화학 물질로 구성되며, 전극은 이러한 화학 물질을 포함하는 재질로 만들어집니다. 이러한 화학 반응은 전지 내부에서 지속적으로 일어나며, 전자를 생성하고 외부 회로를 통해 전기 에너지를 생성합니다.
전지의 크기 및 전력은 전극의 크기, 전해질 종류 및 양, 그리고 전극 사이의 거리와 같은 요소에 따라 결정됩니다. 이러한 요소들을 최적화하여 전력 및 수명을 극대화할 수 있습니다.