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1차 전지와 2차 전지 차이 이해

1차 전지와 2차 전지 차이와 구조 이해 및 사용

1차 전지와 2차 전지 차이 이해와 기본 구조는 무엇인지 그리고 우리가 흔히 사용하는 건전지와 차량용 배터리를 가장 대표적인 1차 전지와 2차 전지인데 어떻게 해서 나왔으며 발전하고 있는지 전반적인 모든 것을 복잡한 화학식이 아닌 글로 쉽게 풀어 설명해보려고 합니다.

화학식을 과감하게 빼고 설명드리는 점은 쉽게 접근하고자 함이며 과학에서의 용어의 중요성은 매우 크지만 기본 큰 틀을 알고자 하신다면 어려운 용어에 집착하지 마시고 어떤 것들이 어떤 현상으로 일어나니 생성이 되는구나. 반응하는구나. 하시는 것만 이해하셔도 많은 것을 습득하셨다 하실 수 있겠습니다. 그 후로 조금 더 알고 싶다 하실 경우 용어와 함께 화학식이나 반응식 등을 공부해보심이 이해도 쉽고 흥미도 더욱 느낄 수 있지 않을까 생각합니다.
각설하고 글이 길어지기에 전편 후편으로 나눠 지금 1차 전지에 관하여 설명하고 2차 전지에 관하여 잠깐 언급과 본격적인 2차 전지는 후편에 이어가겠습니다.

전지는 무엇인가?

간단하게 전지(Battery)는 화학 에너지의 형태로 저장된 에너지를 전기에너지로 바꿔주는 소자입니다.

최근 노트북이나 핸드폰과 같은 휴대형 정보 소자의 개발과 활용이 늘어나면서 전지의 중요성은 더욱 강조되고 있습니다. 시간이 날 때마다 핸드폰을 충전하는 일이 일상의 가장 중요한 할 일 중의 하나이지 않습니까?
재충전이 가능한 2차 전지는 휴대형 정보 소자뿐만 아니라 전기 자동차와 같은 친환경 수송 기계의 개발에도 아주 중요한 주제입니다.
작은 부피나 무게에도 많은 전기에너지를 저장할 수 있어 오랫동안 충전 없이 사용할 수 있는 전지의 개발은 친환경 재료 개발과 관련하여 가장 큰 관심사가 아닐까 생각합니다.

1차 전지는 무엇인가?

볼타가 발명한 볼타전지

1800년 볼타(A. Volta)가 발명한 볼타전지는 한 번만 사용할 수 있고 충전이 불가능한 1차 전지의 기본이 된다고 할 수 있습니다.

그 구조는 은판과 아연 판 사이에 알칼리 용액으로 적신 천 조각을 끼우고 두 판에 전선을 연결하면 전기를 얻을 수 있습니다.
은과 아연의 이온화 경향의 차이를 이용한 전지는 서로 다른 종류의 금속을 사용하고 전해질에 담그면 얻을 수 있으며 대표적으로는 다음과 같습니다.
  • 구리와 아연을 이용하고 전해질로 묽은 황산 용액을 사용합니다.


볼타 전지의 한계

볼타 전지는 전기 화학의 발전에 획기적으로 기여하였지만 오랫동안 사용할 수 없다는 문제점 때문에 현재 사용되지 않습니다.
특히 볼타 전지는 전해질로 액체를 사용하기 때문에 장소를 옮겨가면서 사용하기에 불편한 문제점이 있었습니다.

건전지 등장

이러한 문제를 해결한 것이 현재 널리 사용되는 건전지입니다.

건전지(Dry cell)는 전지의 전해질을 전류가 흐를 수 있을 정도로만 반죽으로 만들어서 움직이지 않게 만든 것입니다.
  • 일반적인 건전지는 1.5 V가 나오는 아연(음극)-탄소(양극) 건전지이며 알카라인 건전지는 아연과 이산화 망간을 전극으로 하고 있습니다.
  • 건전지의 전해질은 완전한 고체가 아니기 때문에 오랫동안 두면 전해질이 흘러나와 전자 장치를 망칠 수 있기에 주의해야 합니다.





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