리튬 이온 배터리, 납산화물 배터리 등 다양한 종류의 배터리에서 충전 과정은 서로 다른가요?

Question

배터리가 어떻게 전기를 충전하는 것일까요? 다양한 종류의 배터리 내부에서 어떤 화학 반응이 일어나며, 이를 통해 전기 에너지가 저장되는 원리에 대해 알려주세요.

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

리튬 이온 배터리, 납산화물 배터리 등 다양한 종류의 배터리에서 충전 과정은 서로 다릅니다.

리튬 이온 배터리는 충전 과정에서 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하는 과정입니다. 충전 초기에는 전해질을 통해 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하면서 전기가 발생합니다. 충전이 진행됨에 따라 양극의 리튬 이온이 가득 차게 되면, 전해질을 통해 리튬 이온이 이동하지 못하게 됩니다. 이때 충전기를 연결한 상태로 유지하면, 양극에 남아있는 리튬 이온을 전기 에너지로 변환하여 저장하게 됩니다.

납산화물 배터리는 충전 과정에서 전해질을 통해 수소 이온이 음극에서 양극으로 이동하는 과정입니다. 충전 초기에는 전해질을 통해 수소 이온이 음극에서 양극으로 이동하면서 전기가 발생합니다. 충전이 진행됨에 따라 양극의 수소 이온이 가득 차게 되면, 전해질을 통해 수소 이온이 이동하지 못하게 됩니다. 이때 충전기를 연결한 상태로 유지하면, 양극에 남아있는 수소 이온을 전기 에너지로 변환하여 저장하게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 장철연 과학전문가입니다.

2차전지의 충전방식이 궁금하셨군요 기본적으로 물질의 산화 환원반응이고 리튬이나 니켈같은 경우는 이온화 경향이 커서 더욱 격렬하게 반응하는 것일 뿐입니다. 납산화물또한 똑같이 납하고 황산을 통학 각극에서 산화환원반응으로 베터리를 충방전하지요. 리튬같은 경우는 원자재가 비싸고 납산화물같은 경우에는 베터리에 황산을 채우고 다니기때문에 위험도가 높습니다