[스크랩] 전문가와 정비인이 알려주는 자동차정보-배터리의 구조

http://www.surae.com/owner/carsense/List.aspx?bid=carsense#view|bid=carsense&bno=34395

 

◀ 배터리의 구조 ▶

축전지는 그림에 나타낸 것과 같이 케이스에 과산화납의 양극판, 해면상납의 음극판, 양극판과 음극판의 단락을 방지하는 격리판, 황산을 희석한 묽은 황산의 전해액 및 이들을 저장하는 셀로 구성되어 있다.     [그림 1] 축전지의 구조   1. 극판 (Plate)   1) 양극판 양극판은 격자 속에 이산화납을 묽은 황산으로 반죽하여 만든 페이스트를 충전하여 건조시켜 화성(化成) 등이 공정에 의해서 과산화납의 작용물질은 한 것이다   과산화납은 결정성 미립자의 집합체로 다공성이기 때문에 전해액의 확산 침투가 양호하지만 결합력이 약하다.   양극판은 오래 사용함에 따라서 극판에서 탈락되기 때문에 축전지 성능이 저하된다.   2) 격자 (Grid) 격자는 극판의 뼈대가 되는 것으로 납과 안티몬의 합금으로 되어 있으며, 격자는 작용 물질을 유지시켜 탈락을 방지하고 작용 물질과 외부와의 전기 전도 작용을 한다.   3) 음극판 음극판은 격자 속에 납 분말을 묽은 황산으로 반죽하여 만든 페이스트를 충전하여 건조시켜 화성 등의 공정에 의해서 해면상납의 작용 물질로 한 것이다.   해면상납은 화학 반응성이 풍부하고 다공성이며, 결합력이 양극판보다 강하다.   음극판은 오래 사용함에 따라서 다공성이 상실되어 용량이 저하되며, 음극판을 양극판보다 1장 더 많게 하는 것은 양극판이 음극판보다 활성적이기 때문에 화학적 평형을 유지하기 위함 이다.   [그림 2] 극판군의 구조   2. 격리판 (Separators) 격리판은 보통 두께가 2mm 정도의 부도체로 양극판과 음극판 사이에 설치되어 극판이 단락되는 것을 방지하는 역할을 한다.   격리판은 과산화납에 의한 부식을 방지하고 전해액의 확산이 잘 이루어지도록 하기 위하여 홈이 있는 면을 양극판 쪽이 되도록 설치되어 있으며, 필요 조건은 다음과 같다.   1) 단락을 방지하기 위하여 비전도성일 것 2) 전해액의 확산이 잘 될 것 3) 극판에 좋지 않은 물질을 내뿜지 않을 것 4) 전해액의 확산을 위하여 다공성일 것 5) 기계적인 강도가 있을 것 6) 전해액이 부식되지 않을 것   3. 극판군 (Plate Group) 극판군은 몇 장의 양극판과 몇 장의 음극판을 각각 스트랩에 접속하여 터미널 포스트(단자 기둥)와 일체가 되도록 한 것으로 단전지 또는 셀(Cell)이라고도 한다.   완전 충전시 셀당 기전력은 2.1V로 3개의 셀을 스트랩으로 직렬 연결하면 6V의 축전지가 되고 6개의 셀을 스트랩으로 직렬 연결하면 12V의 축전지가 된다.   또한 셀당 양극판의 수는 보통 3~5장 정도이고 음극판의 수는 4~6장이며, 극판의 수가 증가되면 축전지의 용량이 커진다.   [그림 3] 극판군의 구성   4. 케이스 축전지의 케이스는 극판군과 전해액을 넣은 용기로 합성수지 또는 에보나이트 등으로 일체 성형되어 있으며, 충격에 강하고 내산성이 커야 한다.   6V용 축전지는 내부에 3개의 셀로 나누어지며, 12V용의 축전지는 내부에 6개의 셀로 나누어져 있다.   각 셀의 밑 부분에는 극판의 작용 물질이 탈락되거나 침전물의 축척에 의한 단락을 방지하기 위하여 엘리먼트 레스트가 설치되어 있다.   5. 필러 플러그 (Filler Plug) 축전지 커버 중앙부에 설치되어 전해액이나 증류수를 보충하고 전해액의 비중을 측정하기 위하여 비중계를 넣기 위한 주입구와 주입구를 막기위한 필러 플러그가 있다.   축전지를 충전할 때에는 양극판에서 산소 가스가 발생되고 음극판에서 수소 가스가 발생되므로 필러 플러그의 중앙이나 옆부분에 작은 통기 구멍을 설치하여 축전지 내부에서 발생되는 가스를 배출시킨다.   6. 커넥터 및 터미널 커넥터는 납 합금으로 되어 각 셀을 직렬로 접속하는 것으로 축전지 케이스에 노출시켜 셀을 접속하는 커넥터 노출식과 셀의 칸막이를 관통시켜 셀을 접속하는 격벽 관통식이 있다.   터미널(단자 기둥)은 납 합금으로 축전지 케이블과 확실히 접속되도록 테이퍼로 되어 있으며, (+)극과 (-)극을 역으로 접속할 수 없도록 양극 터미널이 음극 터미널보다 굵다.   또한 터미널의 식별법은 다음과 같다.    구  분 양극 터미널 음극 터미널 터미널의 직경 크다 작다 터미널의 색 적갈색 회색 표시 문자 + 또는 P - 또는 N 터미널에 발생되는 부식물 (차량마다 다르다)  많다(적다) 적다(많다)

출처 : 박동현工作所-모든 것은 상상력! 더 높이 나는 새는 없다.

글쓴이 : 박동현 원글보기

메모 :