일반건전지와 충전건전지는 어떤 원리의차이가 있나요?

Question

건전지를 사용하는곳이 참많은데요... 충전식 건전지를 사면 비싸기는해도 오래오래 사용할 수 있다는 장점이 좋은것같아요.. 일반건전지와 충전식건전지의 원리는 어떤 차이가 있나요?

Answer 1

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

건전지는 전기를 저장하는 장치로서 우리 생활에서 많이 사용됩니다. 일반건전지와 충전식건전지는 모두 전기를 저장하는 역할을 하지만 그 원리는 조금 다릅니다.

일반건전지는 화학 반응을 통해 전기를 생산합니다. 이때 사용되는 화학물질은 한번 사용하면 소모되어 더 이상 전기를 생산할 수 없게 됩니다. 따라서 일반건전지는 한번 사용하면 버리고 새로운 건전지를 구매해야 합니다.

반면 충전식건전지는 전기를 사용하면서 소모된 화학물질을 다시 충전하여 재사용할 수 있습니다. 이를 가능하게 하는 것은 충전식건전지 내부에 있는 화학물질이 전기를 충전할 때와 방전할 때 서로 다른 반응을 일으키기 때문입니다. 따라서 충전식건전지는 일반건전지보다 비싸지만 오래 사용할 수 있는 장점이 있습니다.

이렇게 일반건전지와 충전식건전지의 원리는 화학 반응의 차이에 있습니다. 감사합니다.

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Answer 2

안녕하세요. 장대은 과학전문가입니다.

* 일반 알칼리 건전지의 경우, +극은 이산화망간에, -극은 아연에 각각 연결돼 있고, 둘 다 전해액에 섞여 있습니다. 전지의 두 전극을 연결해 회로를 만들면 -극에 있는 아연은 전해액과 반응해 산화아연으로 바뀝니다(산화 반응).
이때 아연 원자가 아연 이온(Zn2+)으로 되면서 전자를 방출합니다.
방출된 전자는 회로를 통해 흐른 후 전지의 +극으로 가서 이산화망간속의 망간 이온과 결합합니다(환원 반응).
이렇게 전자가 움직여 가는 것이 전류의 흐름입니다.

* 충전이 가능하도록 만들어진 전지 역시 산화-환원 반응을 이용한다는 점에서는 일반 알칼리 건전지와 원리가 같습니다.
그러나 일반 알칼리 건전지에서 일어나는 산화-환원 반응이 비가역적인
반면, 충전지에서는 그 반응이 가역적입니다. 일반 알칼리 건전지에서는 아연이 일단 아연 이온으로 산화되고 나면
그것이 다시 금속아연으로 환원되는 반응은 일어나지 않습니다.
마찬가지로 망간 이온이 망간으로 환원되는 반응의 역반응도 일어나지 않습니다.